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1、电工基础 二、正弦交流电,如果电路中所含的电源是交流电源，则称该电路为交流电路。,第一节 交流电的产生,、交流电的产生,大小及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,二、正弦交流电,u (t) = Umsin(t u 0),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)； 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；i0、u0、e0分别叫做电流、电压、电动势的
2、初相位或初相，单位为弧度rad或度( )，它表示初始时刻(t = 0时)正弦交流电所处的电角度。,i (t ) = Imsin(t i0),e (t) = Emsin(t e0),振幅、角频率、初相这三个参数叫做正弦交流电的三要素。任何正弦量都具备三要素。,第二节 表征交流电的物理量,一、周期与频率,1周期,正弦交流电完成一次循环变化所用的时间叫做周期，用字母T 表示，单位为秒(s)。显然正弦交流电流或电压相邻的两个最大值(或相邻的两个最小值)之间的时间间隔即为周期，由三角函数知识可知,2频率,交流电周期的倒数叫做频率(用符号f 表示)，即,它表示正弦交流电流在单位时间内作周期性循环变化的次数
3、，即表征交流电交替变化的速率(快慢)。频率的国际单位制是赫兹(Hz)。角频率与频率之间的关系为, = 2f,二、有效值,在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征其大小的特定值有效值，其依据是交流电流和直流电流通过电阻时，电阻都要消耗电能(热效应)。,设正弦交流电流i (t )在一个周期T 时间内，使一电阻R 消耗的电能为QR，另有一相应的直流电流I 在时间T 内也使该电阻R 消耗相同的电能，即QR = I 2RT。,直流,就平均对电阻作功的能力来说，这两个电流(i 与I )是等效的，则该直流电流I 的数值可以表示交流电流i (t )的大小，于是把这一特定的数值I 称为交
4、流电流的有效值。理论与实验均可证明，正弦交流电流的有效值I 等于其振幅(最大值)Im的0.707倍，即,正弦交流电压的有效值为,正弦交流电动势的有效值为,例如正弦交流电流 i = 2sin(t 30) A的有效值I = 2 0.707 = 1.414 A，如果交流电流i通过R = 10 的电阻时，在一秒时间内电阻消耗的电能(又叫做平均功率)为P = I2R = 20 W，即与I = 1.414 A的直流电流通过该电阻时产生相同的电功率。,我国工业和民用交流电源电压的有效值为220 V、频率为50Hz，因而通常将这一交流电压简称为工频电压。,因为正弦交流电的有效值与最大值(振幅值)之间有确定的比
5、例系数，所以有效值、频率、初相这三个参数也可以合在一起叫做正弦交流电的三要素。,若购得一台耐压为 300V 的电器，是否可用于 220V 的线路上?,该用电器最高耐压低于电源电压的最大值，所以不能用。,三、相位和相位差,任意一个正弦量y = Asin(t 0)的相位为(t 0)，本节只涉及两个同频率正弦量的相位差(与时间t 无关)。设第一个正弦量的初相为 01，第二个正弦量的初相为 02，则这两个正弦量的相位差为,12 = 01 02,并规定,在讨论两个正弦量的相位关系时：,(1) 当 12 0时，称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前) 12；(2) 当 12 0时，即X L X C， 0，电压u 比电流i超前，称电路呈感性；2. 容性电路：当X 0时，即X L X C， 0，电压u 比电流i滞后|，称电路呈容性；3. 谐振电路：当X = 0时，即X L = X C， = 0，电压u 与电流i同相，称电路呈电阻性，电路处于这种状态时，叫做谐振状态(见第八节)。,
