正弦交流電的概念正弦量的三要素單相交流電路三相正弦交流電路2.1.2正弦交流電2.1.2.1正弦交流電的概念大小及方向均隨時間按正弦規(guī)律做周期性變化的電流、電壓、電動勢叫做正弦交流電流、電壓、電動勢，在某一時刻t的瞬時值可用三角函數式(解析式)來表示，即負載、開關和導線按一定方式連接而成。i(t)=Imsin(t

i0)u(t)=Umsin(t

u0)e(t)=Emsin(t

e0)(a)直流信號(b)方波(c)三角波(d)正弦波幾種電信號的波形圖

1.振幅與有效值2.1.2.2正弦量的三要素正弦交流電流的波形如左圖所示。圖中的為Um、Im電壓、電流振幅，又稱峰值，用帶下標m的大寫英文字母表示。正弦量的瞬時值表達式中的系數就是振幅，它是與時間無關的定值。

1.振幅與有效值有效值是指與交流電熱效應相同的直流電流的數值。在正弦交流電中，一般用有效值來描述各量的大小。有效值是通過電流的熱效應來規(guī)定的，若周期性電流i

在一個周期內流過電阻R所產生的熱量與另一個恒定的直流電流I流過相同的電阻R在相同的時間里產生的熱量相等，即這個直流電流I和周期電流i的熱效應是等效的，即：QR=I2RT。因此將這個直流電流的數值定義為該周期性交流電流的有效值。交流電的有效值必須用大寫字母表示，例如U、I、E分別表示交流電流、交流電壓、交流電動勢的有效值。正弦電流的有效值為: 正弦電壓的有效值為: 正弦電動勢的有效值為:

2.周期與頻率（角頻率）（1）周期正弦交流電完成一次循環(huán)變化所用的時間叫做周期，用字母T

表示，單位為秒：s。顯然正弦交流電流或電壓相鄰的兩個最大值(或相鄰的兩個最小值)之間的時間間隔即為周期，由三角函數知識可知

2.周期與頻率（角頻率）（2）頻率（角頻率）正弦交流電單位時間內周期性循環(huán)變化的次數，即周期的倒數，用字母f表示，單位為赫茲：Hz。ω稱為角頻率，它表示了單位時間正弦信號變化的弧度數，單位是弧度/秒（rad/s）。角頻率與頻率、周期的關系為：

3.相位與相位差（3）相位與相位差正弦量瞬時值表達式中的和為電壓和電流正弦量的相位角，簡稱相位。、稱為初相角，簡稱初相，單位為弧度（rad）,初相反映了正弦量在計時起點（即t=0）所處的狀態(tài)。一般規(guī)定初相在范圍內，初相角在縱軸的左邊時，為正角，取初相角在縱軸的右邊時，為負角，取。

3.相位與相位差（3）相位與相位差兩個頻率正弦量初相位之差稱為它們之間的相位差，用來表示。正弦電壓與正弦電流的相位差為

當兩個同頻率正弦量的計時起點作相同的改變時，它們的相位和初相也隨之改變，但兩者之間的相位差始終不變。我們只討論同頻率正弦量的相位差。

1.純電阻電路2.1.2.3單相交流電路

只含有電阻元件的交流電路叫做純電阻電路，由白熾燈、電烙鐵、電阻器等組成的交流電路都可看成是純電阻電路。當外加電壓一定時，在純電阻電路中影響電流大小的主要因素是電阻。

1.純電阻電路（1）電阻元件上電壓與電流瞬時值的關系（2）電阻元件上電壓與電流有效值的關系（3）電阻元件上電壓與電流相量的關系由于電壓電流同相，所以有：（4）純電阻元件上的功率瞬時功率平均功率

2.純電感電路2.1.2.3單相交流電路

電感器是用漆包線、紗包線或塑皮線等在絕緣骨架或磁心、鐵心上繞制成的一組串聯(lián)的同軸線匝，它在電路中用字母“L”表示。電感元件是一個二端元件，如果電感的大小只與線圈的結構、形狀有關，與通過線圈的電流大小無關，即L為常量，稱為線性電感元件，在本書中只討論線性電感元件。

2.純電感電路（1）電感元件上電壓與電流瞬時值的關系（2）電感元件上電壓與電流有效值的關系（3）電感元件上電壓與電流相量的關系由于電感電壓超前電流900

2.純電感電路（4）純電感元件上的功率瞬時功率平均功率無功功率P>0，電感元件相當于負載，從電源吸收功率，并轉化磁能儲存起來；p<0，電感元件又將儲存的磁能釋放出來，轉換成電能。平均功率為零，說明電感元件在一個周期內消耗的能量為0，即電感元件在一個周期內吸收的能量與釋放的能量相等，因此說電感元件本身不消耗能量，而是一個儲能元件，但存在著電源與電感元件之間的能量交換，所以瞬時功率不為零。為了衡量這種能量交換的速度，用無功功率來衡量。無功功率是指瞬時功率的最大值，即電壓和電流有效值的乘積，無功功率用大寫字母Q表示，即

3.純電容電路電容元件是一種表征電路元件儲存電荷特性的理想元件，其原始模型為由兩塊金屬極板中間用絕緣介質隔開的平板電容器。當在兩極板上加上電壓后，極板上分別積聚著等量的正負電荷，在兩個極板之間產生電場。積聚的電荷愈多，所形成的電場就愈強，電容元件所儲存的電場能也就愈大，電容元件存儲電荷的能力稱為電容器的電容量（簡稱電容），用C表示。若C只與電容器的結構、形狀、介質有關，與電容器兩端的電壓大小無關，即C是常量，該電容器就是線性電容元件。

3.純電容電路（1）電容元件上電壓與電流瞬時值的關系（2）電容元件上電壓與電流有效值的關系（3）電容元件上電壓與電流相量的關系由于電容電壓滯后電流900

3.純電容電路（4）純電容元件上的功率瞬時功率平均功率無功功率P>0，電容元件相當于負載，從電源吸收功率，并轉化電場能儲存起來；p<0，電容元件釋放能量，將電場能轉換成電能。平均功率為零，說明電容元件在一個周期內消耗的能量為0，即電容元件在一個周期內吸收的能量與釋放的能量相等，因此說電容元件本身不消耗能量，而是一個儲能元件。與電感元件一樣，用無功功率衡量其能量交換的速度，為了與電感元件的區(qū)別，電容的無功功率取負值，用大寫字母Q表示，即

1.三相電源2.1.2.4三相正弦交流電路

所謂三相電源就是由三個電壓有效值相同、頻率相同、相位互差120o的三個正弦電源組成，也稱三相對稱電源。工程上稱A、B、C（或U、V、W）三相，三相制供電是電力系統(tǒng)普遍采用的供電方式，三相制之所以獲得廣泛應用，主要是因為它在發(fā)電、輸送和負載驅動方面與單相制相比有許多優(yōu)點。

1.三相電源2.1.2.4三相正弦交流電路

對應的相量表達式三相電源各相電壓表達式

1.三相電源三相電源聯(lián)接方式三相電源的Y形聯(lián)接