交流電的基本概念

2021-01-08 電子發燒友
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交流電的基本概念

電工學習網 發表於 2021-01-02 17:12:00

  1. 交流電是大小和方向隨著時間交替變化的電流。本章主要介紹大小和方向按正弦規律變化的交流電。在電力(強電)工程中,正弦交流電是由交流發電機產生的。在電信(弱電)工程中,正弦交流電是由振蕩器產生的。

  2. 正弦交流電的幾個特徵量:

  (1) 瞬時值: 某一瞬間交流電的大小,稱為該交流電在該瞬間的瞬時值。用小寫字母表示,如e、 u、 i、 p。

  極大值: 正弦交流電變化過程中的最大值,稱為正弦交流電的極大值(或叫振幅值)。用下標加注「m」表示,如Em、 Um、 Im。

  (2) 周期: 交流電變化一周所需要的時間稱為周期。用「T」表示。

  頻率: 交流電每秒變化多少周,稱為該交流電的頻率。用「f」表示。

  角頻率(或叫電角速度): 角頻率是指單對磁極交流電發電機線圈每秒鐘所轉過的弧度數,用ω表示。

  周期、頻率和角頻率有如下的關係:

  

  (3) 初相角: 初相角是在選定參考時間(t=0)時,單對磁極發電機線圈與x軸(中心面)之間的夾角,用φ表示,φ決定t=0時的瞬時值。

  相位差: 兩個相同頻率交流電初相角之差,稱為相位差,用符號φ12表示,即φ12=φ1-φ2。

  超前與滯後: 如e1較e2早出現極大值,則稱e1超前e2,超前φ1-φ2角。或稱e2滯後e1φ1-φ2角。超前或滯後不得大於180°。

  已知一正弦量的極大值、頻率和初相角,則該正弦量就確定了。所以,以上三個特徵量稱為正弦交流電的三要素。

  3. 交流電的有效值和平均值:

  (1) 有效值: 相同阻值的電阻R,一個通以直流,一個通以交流。如果在一定的時間內,它們所產生的熱量相等,則這直流電流的數值即為該交流電流的有效值。有效值用符號E、 U、 I表示。

  正弦交流電流有效值I與極大值Im有如下的關係。即I=0.707Im

  (2) 平均值: 交流電流半周期內流經導線橫截面的電量,恰與某假定的一個直流流過同一截面的電量相等時,此直流值稱為「交流電的平均值」。平均值,用下標註「pj」表示。

  正弦電流的平均值與極大值有如下的關係:

  Ipj=0.637Im。

  4. 正弦交流電的表示法:

  解析式: e=Emsin(ωt+φ),

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