大小和方向随时间作有规律变化的电压和电流称为交流电,又称交变电流。
正弦交流电是随时间按照正弦函数规律变化的电压和电流。由于交流电的大小和方向都是随时间不断变化的,也就是说,每一瞬间电压(电动势)和电流的数值都不相同,所以在分析和计算交流电路时,必须标明它的正方向。
随时间作正弦规律变化的电流称正弦交流电。
大小和方向随时间按正弦函数规律变化的电流 或电压。表示为i=Imsin(ωt+α)或u= Umsin(ωt+α)。式中i、u为交流电电流、电 压的瞬时值,Im、Um为交流电电流、电压的最 大值,ω为交流电的角频率,α为交流电的初相 位。交流电比直流电有更普遍的应用价值。
正弦交流电的三要素:
(1)最大值;
(2)角频率;
(3)初相位(初相)。
交流电在实际使用中,如果用最大值来计算交流电的电功或电功率并不合适,因为毕竟在一个周期中只有两个瞬间达到这个最大值。为此人们通常用有效值来计算交流电的实际效应。
理论和实验都证明,正弦交流电的有效值等于“最大值乘以0.5的开平方’也可以用最大值除以根号2。
因除以一个数等于乘以这个数的倒数,也可以用最大值乘以根号2的倒数,根号2的倒数是0.707,因此可得有效值等于最大值乘以0.707。
大小与方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势,在某一时刻t的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示,即
i(t)=Imsin(ωt+ji0)
u(t)=Umsin(ωt+ju0)
e(t)=Emsin(ωt+je0)
式中,Im、Um、Em分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅(也叫做峰值或最大值),电流的单位为安培(A),电压和电动势的单位为伏特(V);ω叫做交流电的角频率,单位为弧度/秒(rad/s),它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度;ji0、ju0、je0分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相,单位为弧度rad或度(0)
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