開關(guān)電源-交流電電流峰值
簡諧函數(shù)（又稱簡諧量）是時(shí)間的周期函數(shù)。其簡諧電流i=Asin(ωt+φ)
中的A叫做電流的峰值，i為瞬時(shí)值。應(yīng)該指出，峰值和位相是按上式中A為正值的要求定義的。如對下面形式的函數(shù)
i=-5sin（ωt+α）
不應(yīng)認(rèn)為峰值為-5.初相為+α，而應(yīng)把函數(shù)先寫成
i=5sin（ωt+α+π）
從而看出其峰值為5，初位相為α+π。
有效值
在交流電變化的一個(gè)周期內(nèi)，交流電流在電阻R上產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于多大數(shù)值的直流電流在該電阻上所產(chǎn)生的熱量，此直流電流的數(shù)值就是該交流電流的有效值。例如在同一個(gè)電阻上，分別通以交流電i（t）和直流電I，通電時(shí)間相同，如果它們產(chǎn)生的總熱量相等，則說這兩個(gè)電流是等效的。交流電的有效值通常用U或（I）來表示。U表示等效電壓，I表示等效電流。設(shè)一電阻R，通以交流電i，在很短的一段時(shí)間dt內(nèi)，流經(jīng)電阻R的交流電可認(rèn)為是恒定的，因此在這很短的時(shí)間內(nèi)在R上產(chǎn)生的熱量
dW=i^2*R*dt
在一個(gè)周期內(nèi)交流電在電阻上產(chǎn)生的總熱量
而直流電I在同一時(shí)間T內(nèi)在該電阻上產(chǎn)生的熱量
根據(jù)有效值的定義有
所以有效值 W=I^2*R*T
根據(jù)上式，有時(shí)也把有效值稱為“平均根值”。對正弦交流電，有i=Imsinωt，故而其中可見正弦交流電的有效值等于峰值的0.707倍。通常，交流電表都是按有效值來刻度的。一般不作特別說明時(shí)，交流電的大小均是指有效值。例如市電220伏特，就是指其有效值為220伏特，
平均值
交流電在半周期內(nèi)，通過電路中導(dǎo)體橫截面的電量Q和其一直流電在同樣時(shí)間內(nèi)通過該電路中導(dǎo)體橫截面 平均值的轉(zhuǎn)換的電量相等時(shí)，這個(gè)直流電的數(shù)值就稱為該交流電在半周期內(nèi)的平均值。
對正弦交流電流，即i=Imsinωt，則平均值與峰值的關(guān)系為故，正弦交流電的平均值等于峰值的0.637倍。對正弦交流電來說在上半周期內(nèi)，一定量的電量以某一方向流經(jīng)導(dǎo)體的橫截面，在下半周期內(nèi)，同樣的電量卻以相反的方向流經(jīng)導(dǎo)體的橫截面。因而在一個(gè)周期內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)體橫截面的總電量等于零，所以在一個(gè)周期內(nèi)正弦交流電的電流平均值等于零。如果直接用磁電式電表來測量交流電流，將發(fā)現(xiàn)電表指針并不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這是因?yàn)榻涣麟娏饕粫?huì)兒正，一會(huì)兒為負(fù)，磁電式電表的指針無法適應(yīng)。
即半波整流后交流電的平均值和最大值的關(guān)系為
而交流電的有效值和最大值的關(guān)系為
所以
即正弦交流電經(jīng)半波整流后的平均值只有有效值的0.45倍。相位
在交流電中i=Imsin（ωt+α）中的（ωt+α）叫做相位（位相角）。它表征函數(shù)在變化過程中某一時(shí)刻達(dá)到的狀態(tài)。例如，在 階段，當(dāng)ωt+α=0時(shí)達(dá)到取零值的階段，等等。α是t=0時(shí)的位相，叫初相。在實(shí)際問題中，更重要的是兩個(gè)交流電之間的相位差。圖3－18畫出了電壓ul和u2的三種不同的相位差。圖3－48a中可看到兩個(gè)電壓隨時(shí)間而變化的步調(diào)是一致的，同時(shí)到達(dá)各自的峰值，又同時(shí)下降為零。故稱這兩個(gè)電壓為同位相，也就是說它們之間的相位差為零。3－48b中兩個(gè)電壓隨時(shí)間變化的步調(diào)是相反的，u1為正半周時(shí)，u2為負(fù)半周，u1達(dá)到正最大值時(shí)，u2達(dá)到負(fù)的最大值，則這兩個(gè)電壓的位相相反，或者說它們之間的位相差為π。圖3－48c中兩個(gè)電壓的變化步調(diào)既不一致也不相反，而是有一個(gè)先后，它們之間的位相差介于0與π之間。從圖3－48c中可以看出u1和u2之間的位相位是π/2。總之，兩個(gè)交流電壓或電流之間的相位差是它們之間變化步調(diào)的反映。
電阻
純電阻電路是最簡單的一種交流電路。白熾燈、電爐、電烙鐵等的電路都可以看成是純電阻電路。雖然 含可調(diào)電阻的集成電路
純電阻的電壓和電流都隨時(shí)間而變，但對同一時(shí)刻，歐姆定律仍然成立，即的波形如圖3－49b所示。對純電阻電路有：（1）通過電阻R的電流和電壓的頻率相同；（2）通過電阻R的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是的電流和電壓同位相。
電感
一個(gè)忽略了電阻的空心線圈和交流電流源組成的電路稱為“純電感電路”。在純電感電 包含電感的電源供應(yīng)器
路中，電感線圈兩端的電壓u和自感電動(dòng)勢eL間（當(dāng)約定它們的正方向相同時(shí)）有u=-eL
因自感電動(dòng)勢
故有
如果電路中的電流為正弦交流電流i=Imsinωt，則其中Um=ImωL為電感兩端電壓的峰值。純電感電路中的電壓和電流波形如圖3－51所示。由此可見，對于純電感電路：（1）通過電感L的電流和電壓的頻率相同；（2）通過電感L的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是Um=ImωL
其有效值之間的關(guān)系為U=IωL
由上式可知，純電感電路的電壓大小和電流大小之比為
ωL稱為電感元件的阻抗，或稱感抗，通常用符號(hào)XL表示，即XL=ωL=2πfL。
式中，頻率f的單位為赫茲，電感L的單位為亨利，感抗XL的單位為歐姆。這說明，同一電感元件（L一定），對于不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的感抗是不同的，這是電感元件和電阻元件不同的地方。電感元件的感抗隨交流電的頻率成正比地增大。電感元件對高頻交流電的感抗大，限流作用大，而對直流電流，因其f=0，故XL=0，相當(dāng)短路，所以電感元件在交流電路中的基本作用之一就是“阻交流通直流”或“阻高頻通低頻”。各種扼流圈就是這方面應(yīng)用實(shí)例；（3）在純電感電路中，電感兩端的電壓位相超前其電流位的變化成正比，而不是和電流的大小成正比。對于正弦交流電，當(dāng)電流i當(dāng)電流為零時(shí)，其變化率為最大，電壓也最大。所以兩者的相
電容
當(dāng)把正弦電壓u=Umsinωt加到電容器時(shí)，如圖3－52所示，由于電壓隨時(shí)間變化，電容器極板上的電量也 含電容器的交流電路圖
隨著變化。這樣在電容器電路中就有電荷移動(dòng)。如果在dt時(shí)間內(nèi)，電容器極板上的電荷變化dq，電路中就要有db的電荷移動(dòng)，因此電路中的電流
對電容器來說，其極板上的電量和電壓的關(guān)系是q=CU
因此有
其中Im=UmωC為電路中電流的峰值。純電容電路中的電壓和電流波形如圖3－53所示。由此可見，對于純電容電路：（1）通過電容C的電流和電壓的頻率相同；（2）通過電容C的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是Im=UmωC
其有效值之間的關(guān)系為I=UωC
由上式可知，純電容電路中的電壓大小與電流大小之比為表示，即式中頻率f的單位為赫茲，電容C的單位是法拉，容抗Xc的單位為歐姆�？梢�，同一電容元件（C一定），對于不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的容抗是不同的。由于電容器的容抗與交流電的頻率成反比，因此頻率越高，容抗就越小，頻率越低，容抗就越大。對直流電來講f=0，容抗為無限大，故相當(dāng)于斷路。所以電容元件在交流電路中的基本作用之一就是“隔直流，通交流”或“阻低頻，通高頻”；（3）率成正比，而不是和電壓的大小成正比。對于正弦交流電，當(dāng)電壓為零。保定市四北電子有限公司專業(yè)生產(chǎn)開關(guān)電源。
中的A叫做電流的峰值，i為瞬時(shí)值。應(yīng)該指出，峰值和位相是按上式中A為正值的要求定義的。如對下面形式的函數(shù)
i=-5sin（ωt+α）
不應(yīng)認(rèn)為峰值為-5.初相為+α，而應(yīng)把函數(shù)先寫成
i=5sin（ωt+α+π）
從而看出其峰值為5，初位相為α+π。
有效值
在交流電變化的一個(gè)周期內(nèi)，交流電流在電阻R上產(chǎn)生的熱量相當(dāng)于多大數(shù)值的直流電流在該電阻上所產(chǎn)生的熱量，此直流電流的數(shù)值就是該交流電流的有效值。例如在同一個(gè)電阻上，分別通以交流電i（t）和直流電I，通電時(shí)間相同，如果它們產(chǎn)生的總熱量相等，則說這兩個(gè)電流是等效的。交流電的有效值通常用U或（I）來表示。U表示等效電壓，I表示等效電流。設(shè)一電阻R，通以交流電i，在很短的一段時(shí)間dt內(nèi)，流經(jīng)電阻R的交流電可認(rèn)為是恒定的，因此在這很短的時(shí)間內(nèi)在R上產(chǎn)生的熱量
dW=i^2*R*dt
在一個(gè)周期內(nèi)交流電在電阻上產(chǎn)生的總熱量
而直流電I在同一時(shí)間T內(nèi)在該電阻上產(chǎn)生的熱量
根據(jù)有效值的定義有
所以有效值 W=I^2*R*T
根據(jù)上式，有時(shí)也把有效值稱為“平均根值”。對正弦交流電，有i=Imsinωt，故而其中可見正弦交流電的有效值等于峰值的0.707倍。通常，交流電表都是按有效值來刻度的。一般不作特別說明時(shí)，交流電的大小均是指有效值。例如市電220伏特，就是指其有效值為220伏特，
平均值
交流電在半周期內(nèi)，通過電路中導(dǎo)體橫截面的電量Q和其一直流電在同樣時(shí)間內(nèi)通過該電路中導(dǎo)體橫截面 平均值的轉(zhuǎn)換的電量相等時(shí)，這個(gè)直流電的數(shù)值就稱為該交流電在半周期內(nèi)的平均值。
對正弦交流電流，即i=Imsinωt，則平均值與峰值的關(guān)系為故，正弦交流電的平均值等于峰值的0.637倍。對正弦交流電來說在上半周期內(nèi)，一定量的電量以某一方向流經(jīng)導(dǎo)體的橫截面，在下半周期內(nèi)，同樣的電量卻以相反的方向流經(jīng)導(dǎo)體的橫截面。因而在一個(gè)周期內(nèi)，流經(jīng)導(dǎo)體橫截面的總電量等于零，所以在一個(gè)周期內(nèi)正弦交流電的電流平均值等于零。如果直接用磁電式電表來測量交流電流，將發(fā)現(xiàn)電表指針并不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這是因?yàn)榻涣麟娏饕粫?huì)兒正，一會(huì)兒為負(fù)，磁電式電表的指針無法適應(yīng)。
即半波整流后交流電的平均值和最大值的關(guān)系為
而交流電的有效值和最大值的關(guān)系為
所以
即正弦交流電經(jīng)半波整流后的平均值只有有效值的0.45倍。相位
在交流電中i=Imsin（ωt+α）中的（ωt+α）叫做相位（位相角）。它表征函數(shù)在變化過程中某一時(shí)刻達(dá)到的狀態(tài)。例如，在 階段，當(dāng)ωt+α=0時(shí)達(dá)到取零值的階段，等等。α是t=0時(shí)的位相，叫初相。在實(shí)際問題中，更重要的是兩個(gè)交流電之間的相位差。圖3－18畫出了電壓ul和u2的三種不同的相位差。圖3－48a中可看到兩個(gè)電壓隨時(shí)間而變化的步調(diào)是一致的，同時(shí)到達(dá)各自的峰值，又同時(shí)下降為零。故稱這兩個(gè)電壓為同位相，也就是說它們之間的相位差為零。3－48b中兩個(gè)電壓隨時(shí)間變化的步調(diào)是相反的，u1為正半周時(shí)，u2為負(fù)半周，u1達(dá)到正最大值時(shí)，u2達(dá)到負(fù)的最大值，則這兩個(gè)電壓的位相相反，或者說它們之間的位相差為π。圖3－48c中兩個(gè)電壓的變化步調(diào)既不一致也不相反，而是有一個(gè)先后，它們之間的位相差介于0與π之間。從圖3－48c中可以看出u1和u2之間的位相位是π/2。總之，兩個(gè)交流電壓或電流之間的相位差是它們之間變化步調(diào)的反映。
電阻
純電阻電路是最簡單的一種交流電路。白熾燈、電爐、電烙鐵等的電路都可以看成是純電阻電路。雖然 含可調(diào)電阻的集成電路
純電阻的電壓和電流都隨時(shí)間而變，但對同一時(shí)刻，歐姆定律仍然成立，即的波形如圖3－49b所示。對純電阻電路有：（1）通過電阻R的電流和電壓的頻率相同；（2）通過電阻R的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是的電流和電壓同位相。
電感
一個(gè)忽略了電阻的空心線圈和交流電流源組成的電路稱為“純電感電路”。在純電感電 包含電感的電源供應(yīng)器
路中，電感線圈兩端的電壓u和自感電動(dòng)勢eL間（當(dāng)約定它們的正方向相同時(shí)）有u=-eL
因自感電動(dòng)勢
故有
如果電路中的電流為正弦交流電流i=Imsinωt，則其中Um=ImωL為電感兩端電壓的峰值。純電感電路中的電壓和電流波形如圖3－51所示。由此可見，對于純電感電路：（1）通過電感L的電流和電壓的頻率相同；（2）通過電感L的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是Um=ImωL
其有效值之間的關(guān)系為U=IωL
由上式可知，純電感電路的電壓大小和電流大小之比為
ωL稱為電感元件的阻抗，或稱感抗，通常用符號(hào)XL表示，即XL=ωL=2πfL。
式中，頻率f的單位為赫茲，電感L的單位為亨利，感抗XL的單位為歐姆。這說明，同一電感元件（L一定），對于不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的感抗是不同的，這是電感元件和電阻元件不同的地方。電感元件的感抗隨交流電的頻率成正比地增大。電感元件對高頻交流電的感抗大，限流作用大，而對直流電流，因其f=0，故XL=0，相當(dāng)短路，所以電感元件在交流電路中的基本作用之一就是“阻交流通直流”或“阻高頻通低頻”。各種扼流圈就是這方面應(yīng)用實(shí)例；（3）在純電感電路中，電感兩端的電壓位相超前其電流位的變化成正比，而不是和電流的大小成正比。對于正弦交流電，當(dāng)電流i當(dāng)電流為零時(shí)，其變化率為最大，電壓也最大。所以兩者的相
電容
當(dāng)把正弦電壓u=Umsinωt加到電容器時(shí)，如圖3－52所示，由于電壓隨時(shí)間變化，電容器極板上的電量也 含電容器的交流電路圖
隨著變化。這樣在電容器電路中就有電荷移動(dòng)。如果在dt時(shí)間內(nèi)，電容器極板上的電荷變化dq，電路中就要有db的電荷移動(dòng)，因此電路中的電流
對電容器來說，其極板上的電量和電壓的關(guān)系是q=CU
因此有
其中Im=UmωC為電路中電流的峰值。純電容電路中的電壓和電流波形如圖3－53所示。由此可見，對于純電容電路：（1）通過電容C的電流和電壓的頻率相同；（2）通過電容C的電流峰值和電壓峰值的關(guān)系是Im=UmωC
其有效值之間的關(guān)系為I=UωC
由上式可知，純電容電路中的電壓大小與電流大小之比為表示，即式中頻率f的單位為赫茲，電容C的單位是法拉，容抗Xc的單位為歐姆�？梢�，同一電容元件（C一定），對于不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的容抗是不同的。由于電容器的容抗與交流電的頻率成反比，因此頻率越高，容抗就越小，頻率越低，容抗就越大。對直流電來講f=0，容抗為無限大，故相當(dāng)于斷路。所以電容元件在交流電路中的基本作用之一就是“隔直流，通交流”或“阻低頻，通高頻”；（3）率成正比，而不是和電壓的大小成正比。對于正弦交流電，當(dāng)電壓為零。保定市四北電子有限公司專業(yè)生產(chǎn)開關(guān)電源。
| 【上一個(gè)】 交流電的有效值與平均值 | 【下一個(gè)】 交流電頻率周期 |