交流电路基本知识
交流电知识学习基础
交流电知识学习基础简称“交流”。
一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。
它的最基本的形式是正弦电流。
我国交流电供电的标准频率规定为50赫兹。
交流电随时间变化的形式可以是多种多样的。
不同变化形式的交流电其应用范围和产生的效果也是不同的。
以正弦交流电应用最为广泛，且其他非正弦交流电一般都可以经过数学处理后，化成为正弦交流电的迭加。
正弦电流（又称简谐电流），是时间的简谐函数i=Imsin（ωt+φ0）当线圈在磁场中匀速转动时，线圈里就产生大小和方向作周期性改变的交流电。
现在使用的交流电，一般是方向和强度每秒改变52赫兹。
我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。
在实用中，交流电用符号"~"表示。
电流i随时间的变化规律，由此看出：正弦交流电需用频率、峰值和位相三个物理量来描述。
交流电所要讨论的基本问题是电路中的电流、电压关系以及功率（或能量）的分配问题。
由于交流电具有随时间变化的特点，因此产生了一系列区别于直流电路的特性。
在交流电路中使用的元件不仅有电阻，而且有电容元件和电感元件，使用的元件多了，现象和规律就复杂了。
【交流电的频率和周期】频率是表示交流电随时间变化快慢的物理量。
即交流电每秒钟变化的次数叫频率，用符号f表示。
它的单位为周／秒，也称赫兹常用“Hz”表示，简称周或赫。
例如市电是50周的交流电，其频率即为f=50周／秒。
对较高的频率还可用千周（kC）和兆周（MC）作为频率的单位。
1千周（kC）=103周／秒1兆周（MC）=10千周（kC）=106周／秒例如，我国第一颗人造地球卫星发出的讯号频率是20.009兆周，亦即它发出的是每秒钟变化20.009×106次的交变讯号。
交流电正弦电流的表示式中I = Imsin（ωt+φ0）中的ω称为角频率，它也是反映交流电随时间变化的快慢的物理量。
角频率和频率的关系为ω=2πf。
交流电随时间变化的快慢还可以用周期这个物理量来描述。
交流电路中的基本概念与公式
交流电路中的基本概念与公式交流电路是电工学中一个重要的概念，它涉及到电流、电压和电阻等基本概念，并可以通过一系列的公式进行计算和分析。
本文将介绍交流电路中的基本概念和一些常用的公式。
交流电路中的基本概念：1. 交流电压（Voltage）：表示电路中电荷随时间变化的电势差，通常用符号V表示。
交流电压可以是正弦波、方波等不同形式。
2. 交流电流（Current）：表示电荷随时间变化的流动情况，通常用符号I表示。
交流电流也可以是正弦波、方波等不同形式。
3. 频率（Frequency）：指交流信号的周期性重复的次数，通常用符号f表示，单位是赫兹（Hz）。
频率与周期（T）之间有以下关系：f = 1/T。
4. 相位（Phase）：指交流电压和电流之间的时间关系，常用相角（φ）度量。
相位可以是正值或负值，以表示电压和电流之间的相对先后关系。
常用的交流电路公式：1. 电压与电流关系公式：根据欧姆定律，我们可以得到交流电路中电压和电流之间的关系式：V = I * R，其中V表示电压，I表示电流，R表示电阻。
2. 峰值电压（Peak Voltage）和有效值电压（RMS Voltage）之间的关系：Vp = Vrms * √2，其中Vp为峰值电压，Vrms为有效值电压。
3. 交流电路中的功率公式：P = V * I * cos(φ)，其中P表示功率，V表示电压，I表示电流，φ表示相位。
4. 交流电路中的等效电阻公式：根据电阻电抗的概念，我们可以得到交流电路中等效电阻的计算公式：Z = √(R² + Xc² - Xl²)，其中Z表示等效电阻，R表示实际电阻，Xc表示电容的电抗，Xl表示电感的电抗。
交流电路中的基本概念和公式可以帮助我们理解电路的特性和进行电路设计与分析。
在实际应用中，我们可以根据具体的电路要求和参数，使用这些公式进行计算和调整。
总结：本文介绍了交流电路中的基本概念和常用的公式，包括电压与电流关系、峰值电压和有效值电压的关系、功率计算公式以及等效电阻的计算公式。
交流电基础知识
交流电基础知识本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电路本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电路3.1正弦量的特征值及表示方法正弦量的特征值及表示方法 3.1.1正弦量的特征值正弦量的特征值 3.1.2正弦量的表示方法正弦量的表示方法3.2正弦交流电路的分析与计算正弦交流电路的分析与计算 3.2.1 单一参数的正弦交流电路 3.3电路中的谐振电路中的谐振3.4 网络的频率特性― 转移函数本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电路交流电的概念如果电流或电压每经过一定时间(T )就重复变化一次，化一次，则此种电流、电压称为周期性交流电流或电压。
如正弦波、方波、三角波、电压。
如正弦波、方波、三角波、锯齿波等。
记做：记做：u(t) = u(t + T )u tTu tT本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电路如果在电路中电动势的大小与方向均随时间按正弦规律变化，由此产生的电流、正弦规律变化，由此产生的电流、电压大小和方向也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。
也是正弦的，这样的电路称为正弦交流电路。
i t本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
正弦交流电的正方向正弦交流电也要规定正方向, 正弦交流电也要规定正方向,表示电压或电流的瞬时方向iuRi实际方向和假设方向一致t用小写字母表示交流瞬时值实际方向和假设方向相反交流电路进行计算时，交流电路进行计算时，首先要规定物理量的正方向，然后才能用数字表达式来描述。
的正方向，然后才能用数字表达式来描述。
本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
3.1正弦量的特征量及表示方法正弦量的特征量及表示方法3.1.1 正弦波的特征量Imi = I m sin(ω t + )ωtIm电流幅值(最大值) : 电流幅值(最大值) 角频率(弧度/秒：角频率(弧度秒): 初相角特征量: 特征量:ω本文详细阐述了交流电的产生、基本物理量等基础知识,是进行电工培训的好教材。
交流电路知识点
I
U
线性无 源网络
（NO）
I
U
Y
•
Y
I
•
U
I U
(
i
u
)
•
•
I YU
Y
Y
Y
G I U
jB
Y
i
u
Y为普通复数，实部G称为电导，虚部B称为电 纳；|Y|称为复导纳的模，Y称为导纳角
11
Y G jB | Y | cos Y j | Y | sin Y
Y代数形式所对应的“并联模型”的导纳△与
•
U2
Z2
•
U
Z1 Z2
两个阻抗并联
I
等效导纳
Y
+
U
Z1
I1
I2
Z2
Y Y1 Y2
等效阻抗Z
11 Z1 Z2
Z1Z2
Z1 Z2 Z1Z2
-
Z1 Z2
•
分流公式 I1
Z2
••
I, I2
Z1
•
I
Z1 Z2
Z1 Z2
14
Z(jω)是随频率而变的，因此不存在一个适用于所有频率的具
体等效电路。在一定频率下，可得到一个只适用于该频率的
•
i(t) 2Icos(ω t ) I I
•
• u(t) 2Ucos(wt θ) U Uθ
U
•
q
I • 不同频率的相量不能画
在一张相量图上。
4
正弦电压、电流有效值与最大值的关系：
U
1 2 Um
Im 2I
工程上说的正弦电压、电流一般指有效值，如设备铭
牌额定值、电网的电压等级等。
电工学-第3章交流电路
j ( ω t u )
]
+j
Um=√2 U
Um
U
2 Im[U e
= √2 Im[U = √2 Im[U]
j u
]
O
ψ ] u
+1
第 3 章 交 流 电 路
设正弦量 u U msin( ω t ψ ) 电压的有效值相量 用相量表示: 相量的模=正弦量的有效值 jψ
O
ψ
ωt1
ωt
正弦交流电可以用 一个固定矢量表示 最大值相量 Im 有效值相量 I
O
ωt2 +j I +1 Im ψ
大连理工大学电气工程系
11
第 3 章 交 流 电 路
一、复数的基础知识 1. 复数的表示方法
+j
几何法
b
ψ
p 模 a +1 辐角
O
Op = a + j b
= c (cosψ + j sinψ ) = c e jψ
瞬时值最大值
i Im
角频 初相位 率
ψ
O
ωt
最大值 角频率 初相位
正弦交流电的三要素
3
第 3 章 交 流 电 路
正弦交流电的波形:
i ψ = 0° i 0＜ψ＜180°
O
ωt
O ψ
ωt
i
－180°＜ψ ＜ 0°
i
ψ = ±180°
O ψ
ωt
O
ωt
4
第 3 章 交 流 电 路
一、交流电的周期、频率、角频率
u
2 I R sin (ω1t i )
U I 。 R
(1) 频率相同。 (2)大小关系:对电阻而言，电压有效值 与电阻有效值之间符合欧姆定律。 相位差 ： (3)相位关系 ：
直流、交流电路基本知识
直流电路基本知识一、基本概念1．电流：电荷有规则的移动就形成电流。
按照规定：导体中正电荷运动的方向为电流的方向。
并定义：在单位时间内通过导体任一截面的电量为电流强度（简称电流）。
电流用符号“I ”表示, 电流的基本单位为A （安）。
2．电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。
电阻用符号“R ”表示，电阻的基本单位为Ω（欧）。
3．欧姆定律部分电路欧姆定律：不含电源的电路称为无源电路。
在电阻R 两端加上电压U 时，电阻中就有电流I 流过，三者之间关系为：I=RU 全电路欧姆定律：含有电源的闭合电路称为全电路。
电动势E 、内电阻r 、负载电阻R 电流I 之间关系为：I=rR E + 4．电功与电功率电功：电流所做的功叫电功，用符号A 表示。
电功的数学式为：R t U Rt I IUt A 22=== 若电压单位为V ，电流单位为A ，电阻单位为Ω，时间单位为s ，则电功的单位为J （焦）。
电功率：单位时间内电流所做的功叫电功率，用符号P 表示，即：P ＝tA 若电功单位为J ，时间为s ，则电功率的单位为J/s ，又称W （瓦）。
二、电阻的串联、并联1．电阻的串联 将电阻依次首尾连接，组成无分支的电路，叫做电阻的串联。
图1-1-1为三个电阻的串联电路。
电阻串联电路具有以下特点：（ 1）流过每一个电阻的电流都相等。
（2）电路的总电压等于各个电阻上电压的代数和，即：U=U 1+U 2+U 3（3）电路的等效电阻等于各串联电阻之和，即：R ＝R 1+R 2+R 3。
因此图1-1-1a 电路可以用图1-1-1b 来等效替代。
（4）各电阻上分配的电压与各自电阻的阻值成正比，即U R R U n n = （5）各电阻上消耗的功率之和等于电路所消耗的总功率。
2．电阻的并联 将电阻两端分别连接在一起的方式叫电阻的并联。
图1-1-2为三个电阻的并联电路。
电阻并联电路具有以下特点：图1-1-1 图1-1-2（1）并联电路中各电阻两端电压相等。
交流电路知识
真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。
—— 欧文 土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。
如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。
交流电路知识一、 交流电路的功率1、有功功率： P=VIcosφ （W） Φ 为电压、电流的相位差角COSφ 称为功率因数，Φ 称为功率因数角。
COSφ 的大小由电路的参数，结构以及效率决定。
在电阻电路里：Φ =0 COSφ =1 P=VI在电容或电感电路里：Φ =±π /2 COSφ =0 P=0在一般电路里： COSφ ＜1在 RL 串联电路里，即电阻电感电路里：P=VICOSφ =VI×（R/Z）=（V/Z）×IR=I2R由此可见电路中消耗的功率就是该电流中电阻消耗的功率。
2、无功功率：Q= VIsinφ (Var)3、视在功率：S=VI(VA) “V”电压有效值；“I”电流有效值额定电压和额定电流的乘积称为额定视在功率：即 SN=VNIN 电源设备允许提供的最大有功率称为额定容量，简称容量额定视在功率不等于实际输出的有功功率。
实际输出的有功功率与负载功率因数的大小有关。
4、提高功率因数的方法正常是在感性负载两端并联电容器。
俗称补偿电容。
可安装在用户的用电器两端（并联），也可安装在变电所内。
二、 三相电路的计算1、 负载星形接法的三相电路a、对称负载： Za=Zb=Zc 或 Ra=Rb=Rc Xa=Xb=Xc人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。
在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷 1 是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。
真理惟一可靠的标准就是永远自相符合。
—— 欧文 土地是以它的肥沃和收获而被估价的；才能也是土地，不过它生产的不是粮食，而是真理。
如果只能滋生瞑想和幻想的话，即使再大的才能也只是砂地或盐池，那上面连小草也长不出来的。
高中物理交流电路知识
高中物理交流电路知识
交流电路在高中物理中是非常重要的一个知识点。
以下是关于交流电路方面的一些基础知识：
1. 交流电的定义
交流电是指电流的方向和大小随时间而改变的电流。
在一个完整的周期内，电流的方向将被反转数次。
2. 交流电压
交流电压在时间轴上呈现出正弦波的形态，它的峰值是电压的最大值。
通常情况下，我们用有效值来描述电压。
有效值是在一个周期内能产生相同功率的直流电的电压值。
3. 电阻、电感和电容
电阻、电感和电容是交流电路中的三个基本元件。
电阻用来限制电流的通过，电感则能够产生磁场，降低电流的大小，而电容则能够存储电荷，使电流的相位前后移动。
4. 电路中的相位差
当交流电通过电感和电容时，它们会发生相位差，即电流和电压的波形不再是完全相位相同的。
这种相位差对于电路的性质有很大的影响，因此在分析交流电路时，需要考虑相位差。
5. 交流电路的重要参数
交流电路中的重要参数包括电流和电压的幅值和相位差。
此外，
交流电路中的功率也是一个非常关键的参数，它可以告诉我们电路的能耗情况，以及电路是否有效地转换电能。
以上是高中物理中关于交流电路的一些基础知识。
在实际应用中，交流电路经常被用来进行信号传输、电力传输等方面。
因此，交流电路的学习具有非常广泛的应用前景。
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置于N、S极之间的线圈以一定速度旋转产生交
流电动势 线圈处于位置不同，交流电动势也不同，线圈 旋转一周，交流电动势正好变化一个循环，其波 形为正弦波。
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期变化过程中，当 转换成电能送回电源，并且吸收和放出的功率是相等的 ，所以电感不消耗能量，是个储能元件。 有功功率 P=0
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1.3 交流电路的功率
无功功率 能量互换的大小
Um Im R
电压
U I R
u和电流 i
的频率关系 电压和电流频率相同
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1.2 单相正弦交流电路
1.1.1 纯电阻电路 电阻的阻碍作用 电压和电流的最大值之间和有效值 之间的关系满足欧 姆定律
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交流电路基本知识
• • • • • • 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 交流电 单相正弦交流电路 单相交流电路的功率 功率因数的校正 三相交流电路 三相电源与负载的连接
1.2 单相正弦交流电路
1.1.1 纯电阻电路 电阻的阻碍作用 电压和电流的最大值之间和有效值 之间的关系满足欧 姆定律
Um Im R
电压
U I R
u和电流 i
的频率关系 电压和电流频率相同
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周期—交流电交换一次所 需要的时间用T表示。 频率—1秒钟之内交变的次数用f表示。 周期和频率互为倒数：
1 f T
1 T f
Tf 1
我的交流电的频率f=50Hz 周期 T=1/50=0.02秒 角频率—正弦交流电每秒种变化的角度
：电动势e 、电压u、电流i。
最大值—交流电的最大值是瞬时值中最大者，通常也叫做
振幅。用大写字母加下角标来表示：Em、Um、 Im。 有效值—交流电与直流电分别通过相同的电阻时，在一周
期内使其发热量相等，这个直流电流的值就叫做交流电 的有效值，用 E 、U、I表示。通常我们用万用表测量的
交流电数值是有效值
e1 Em1 sin (t 1 )
e2 Em2 sin (t 2 )
它们的相位差(t 1 )-(t 2 )=1 -2
1 -2 =0(或00 )为同相 1 -2 = (或1800）为反相
2
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2
)
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1.3 交流电路的功率
瞬时功率以电流或电压2倍频率变化。在其一个周
p 0 时电容从电源吸收能量转换 成电场能储存在电容中， p 0 时电容中储存的电场能
相位—反映了正弦量随时间变化的进程与所处的状态
t
初相—反映了正弦量在计时起点的状态，既初初始状态
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正弦交流电的三要素：最大值、角频率、初相位
相位差 两个同频率的交流电
表示交流电的相位
表示交流电的初相位
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1.1.3 正弦交流电的物理量
瞬时值—正弦交流电对于每个不同的瞬间都有一个确定的 数值，把每一瞬间的数值称为瞬时值。用小写字母来表示
就是纯电感 感抗 电感对交流电的阻碍作用
X L L 2 fL
电感的性质 通直流 阻交流
储存磁场能但不消耗电能
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Hale Waihona Puke 1.2 单相正弦交流电路1.1.2 纯电感电路
1 1 XC C 2 fC
电容的性质 隔直流 通交流
储存电场能但不消耗电能
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1.2 单相正弦交流电路
1.1.3 纯电容电路
电压与电流最大值之间与有效值之间的关系
功率关系
S UI
S
P2 Q2
2
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1.3 单相交流电路的功率
1.3.1 纯电阻电路功率
瞬时功率
p ui U m sin tI m sin t U m I m sin t
2
或
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1.3 交流电路的功率
1.3.3 纯电容电路功率
瞬时功率
p ui U m sin tI m sin (t + U m I m sin t cos t UI sin 2t
2UI sin t
2
UI (1 cos 2t )
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1.3 交流电路的功率
1.3.1 纯电阻电路功率
有功功率
U m Im P 2
2 U 2 P UI I R R
1
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1.1 交流电
直流电—电压、电流、电动势等的大小和方向均不随时
间变化的电流叫做直流电 交流电—电压、电流、电动势等的大小和方向均按正弦 波形状周期性变化的叫做正弦交流电，简称交流电
1.2 单相正弦交流电路
电压和电流的相位关系 同相
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1.2 单相正弦交流电路
1.1.1 纯电阻电路 电阻的阻碍作用 电压和电流的最大值之间和有效值 之间的关系满足欧 姆定律
图示法（波形图）
解析法（数学表达式）
e Em sin (V )
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大唐新能源检修公司培训中心 交流电的常用表达方法
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e Em sin t
e Em sin (t )
t
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1.1.2 正弦交流电的表示方法
Um I m LU m XC U X CU XC
电压与电流频率相同
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1.2 单相正弦交流电路
电压和电流的相位关系
电压和电流的相位差为
2
电流在相位上超前电压
电压和电流的相位差为
电压在相位上超前电流 2 2
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1.2 单相正弦交流电路
1.1.3 纯电容电路
电容 两个 彼此绝缘的导体之间形成电容
容抗 电容对交流电的阻碍作用
期变化过程中，当 转换成电能送回电源，并且吸收和放出的功率是相等的 ，所以电感不消耗能量，是个储能元件。 有功功率 P=0
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