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正弦交流电量的基本概念

2021-4-30 16:39| 发布者: admin| 查看: 34| 评论: 0

摘要: 在直流电路中,电压和电流的大小、方向都不随时间变化。如果电路中电压和电流随时间作周期性变化,且在一周期内的平均值为零,则称这种电路为交流电路。若电压和电流的波形随时间作正弦函数变化,则称这种电路为正弦 ...

在直流电路中,电压和电流的大小、方向都不随时间变化。如果电路中电压和电流随时间作周期性变化,且在一周期内的平均值为零,则称这种电路为交流电路。若电压和电流的波形随时间作正弦函数变化,则称这种电路为正弦交流电路。正弦交流电路是最基本和最重要的交流电路。在现代电力系统中,电能的生产、传送和分配主要以正弦交流电的形式进行。在通信及广播领域,正弦交流电也得到广泛应用。作为一般性周期变化电量的分析基础,正弦交流电路的分析方法具有重要的意义。例如任意非正弦交流电量可被分解成一系列不同频率的正弦交流电量之和,然后可应用正弦交流电路的分析方法进行运算处理。

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正弦函数的变化是随着函数相位(角度)的改变而变化的,式(1)中是正弦量的相位。不同时刻正弦量具有不同的相位,当时的相位称为正弦量的初相位。由于正弦函数经过一个周期时间T相当于相位改变了,因此可得

,即 2

式中,是正弦量的角频率,它表示每秒变化的弧度数,也称为角速度。对于50Hz的工频正弦交流电,其角频率

正弦稳态交流电路中,电压和电流都是连续变化的。因此,对于某一正弦量,当取不同的起始时间,该正弦量的初相位也随之变化。例如对于图2所示的正弦交流电量,如果在书写电流表达式时,时间的起点取在电流的从负到正的过零点,则其表达式为:,此时其初相位为零。

但如果时间的起点取在电流的最大幅值处,则对于同一正弦交流电流,其电流表达式为

,此时其初相位

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