在工程上,常用正弦電流及電壓的有效值表示其大小。它指的是一個與周期電流平均熱效應(yīng)相等的直流電流的量值。電工設(shè)備的額定電流、電壓,交流測量儀表的電流、電壓示值等都是有效值。但電工設(shè)備的耐壓值卻不是有效值而是電壓的最大值(振幅值)。
正弦電流是最簡單又最基本的交變電流。電力系統(tǒng)中應(yīng)用的大多是正弦電流。在電子技術(shù)中也常遇到其他形式的交變電流。
ω=2
f 是頻率,單位Hz。得出頻率可知周期T,T=1/f
非正弦電流
不按正弦規(guī)律隨時間變化的交變電流叫非正弦電流。
上述公式中(ωt
公式中
在交流電路中經(jīng)常要進(jìn)行同頻率正弦量之間相位的比較(比如電壓和電流之間)。同頻率正弦量的相位之差稱為相位差,用△
△Φ=(ωt Φu)-(ωt Φi)=Φu-Φi
如果兩同頻率正弦量的初相相等,相位差為零,我們稱它們同相,即它們同時達(dá)到正或負(fù)的最大值,同時到達(dá)零值;如果它們的相位差等于±π(180°),則稱它們是反相,即它們在任意瞬時方向總是相反的;稱在本個周期內(nèi)先達(dá)到最大值的正弦量比后到達(dá)同方向最大值的正弦量超前,或稱后者滯后于前者。u超前于i,即u比i先到達(dá)最大值。
正弦交流電電動勢波形圖,如圖1所示,其表達(dá)式為:
Em表示為最大值、ω為電角度、e為瞬時值、t表示時間。
有效值的定義為:如果交流電和直流電分別通過同一電阻,兩者在相同的時間內(nèi)所消耗的電能相等(或所產(chǎn)生的焦耳熱相同),則此直流電的數(shù)值就叫做交流電有效值的數(shù)值。
正弦交流電的電動勢、電壓、電流的有效值分別以E、U、I表示。通常所說的交流電的電動勢、電壓、電流的大小均值它的有效值。交流電電氣設(shè)備上標(biāo)的額定值以及交流電儀表所指示的數(shù)值也均為有效值。
正弦交流電的有效值與最大值之間的關(guān)系為:
電壓、電流也都有瞬時值、最大值、有效值,其關(guān)系為:
如圖2所示為一正弦交流電動勢的波形圖,由圖2可以得知:正弦交流電由零值增加到正最大值,然后又逐漸減少至零,然后改變方向又由零值逐漸增加到反方向的最大值,最后減少到零。
正弦交流電這樣循環(huán)變化一周所需的時間叫做周期,用字母“T”表示。單位是秒(S),常用的還有毫秒(ms)、微秒(μs)。
交流電在1秒鐘內(nèi)完成周期性變化的次數(shù),叫做交流電的頻率,用“f”表示,單位是赫茲,簡稱赫,用“Hz”表示。頻率的常用單位還有千赫(KHz)、兆赫(MHz)。
周期和頻率都是描述交流電變化快慢的物理量,兩者的關(guān)系為:
電動勢交變一周期,電角度就改變2π弧度,而所需時間為T,所以電角速度(角頻率)與頻率的關(guān)系為:
按正弦規(guī)律隨時間變化的交變電流,其表達(dá)式為
(1)
(2)ω為正弦電流的相位隨時間變化的速度。
(3)
數(shù)顯電流表讀表方便精度高并且可以做到更小的內(nèi)阻,不考慮極性就可以接入直流電路,用正負(fù)號顯示電流方向,這都是指針表做不到的。但指針表也有其優(yōu)點(diǎn):價格便宜,相對數(shù)顯表來說不很嬌氣,能反應(yīng)電流的瞬時變化,這...
在數(shù)字電流表上AH和AL分別表示H檔和L檔的電流安培數(shù)。
有關(guān)公式:
瞬時電動勢
瞬時電壓
瞬時電流
電流通過電阻 R 時,
不按正弦規(guī)律隨時間變化的交變電流叫非正弦電流。 2100433B
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例1小明在做實(shí)驗(yàn)時把甲、乙兩燈泡串聯(lián)后通過開關(guān)接在電源上,閉合開關(guān)后,甲燈發(fā)光,乙燈不發(fā)光.乙燈不發(fā)光的原因是( )
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初中學(xué)生在解電學(xué)習(xí)題時,會遇到取值范圍的問題,這些問題的解法和數(shù)學(xué)知識密切相關(guān),選擇正確的數(shù)學(xué)方法,能使問題化繁為簡,化難為易.
1.按波長分類
醫(yī)療上所用的波長劃分為短波,超短波,分米波,微波。
2.按波形分類
1.減幅正弦電流:電流波幅依次遞補(bǔ)遞減,最后降至0,這種電流用火花放電產(chǎn)生,臨床常用的有共鳴火花(達(dá)松代爾)療法。
2.等幅正弦電流:電流波幅相等恒定不變,連續(xù)振蕩,臨床常用的有中波,短波,超短波療法等。
3.脈沖正弦電流:正弦電流以脈沖形式出現(xiàn),通電時間短,脈沖峰值大,斷時間長,采用這種電流的有脈沖短波和脈沖超短波療法。最近出現(xiàn)脈沖微波實(shí)驗(yàn)研究報(bào)導(dǎo),但臨床應(yīng)用尚少見。
從外形上說,軸向尺寸較大
交流電機(jī)加換向器改造而成的直流電機(jī)其電流依然有交流電機(jī)正弦電流的影子
交流電路的感抗,表示電感對正弦電流的限制作用。在純電感交流電路中,電壓有效值與電流有效值的比值稱作感抗。用符號X表示。XL=U/I=ωL=2πfL。
上式表明,感抗的大小與交流電的頻率有關(guān),與線圈的電感有關(guān)。當(dāng)f一定時,感抗XL與電感L成正比,當(dāng)電感一定時,感抗與頻率成正比。感抗的單位是歐姆。
純電容交流電路中,電壓與電流有效值的比值稱做容抗,用符號XC表示。即:XC=U/I=1/2πfC。
在同樣的電壓作用下,容抗XC越大,則電流越小,說明容抗對電流有限制作用。容抗和電壓頻率、電容器的電容量均成反比。因頻率越高,電壓變化越快,電容器極板上的電荷變化速度越大,所以電流就越大;而電容越大,極板上儲存的電荷就越多,當(dāng)電壓變化時,電路中移動的電荷就越多,故電流越大。
容抗的單位是歐姆。
應(yīng)當(dāng)注意,容抗只有在正弦交流電路中才有意義。另外需要指出,容抗不等于電壓與電流的瞬時值之比。