純電阻交流電路分析

純電阻電路就是既沒有電感，又沒有電容，只包含有線性電阻的電路。在實(shí)際生活中，由白熾燈、電烙鐵、電阻爐或電阻器組成的交流電路都可以近似地看成是純電阻交流電路。如下圖所示：

1、純電阻電路中電流與電壓的相位關(guān)系

為了分析方便起見，設(shè)加在電阻兩端的正弦電壓uR的初相位為零，即:

u R =URmsinωt

根據(jù)歐姆定律，通過電阻的電流瞬時(shí)值應(yīng)為:

i=u R /R=U~Rm~sinωt/R

從上式不難看出，在正弦電壓作用下，電阻中通過的電流也是一個(gè)同頻率的正弦電流，且與加在電阻兩端的電壓同相位。上圖b和c分別畫出了電流、電壓的矢量圖和波形圖。在作矢量圖時(shí)，是以電壓矢量作為參考矢量。由于電流與電壓同相位，故兩者的指向一致。

2、純電阻電路中電流與電壓的數(shù)量關(guān)系

由式i=URmsinωt/R可知，通過電阻的最大電流為:

I m =U Rm /R

若把上式兩邊同除以√2，則得:

I=U R /R或U R =IR

這說明，在純電阻電路中，電壓與電流的有效值之間符合歐姆定律。

3、純電阻電路的功率

在任一瞬間，電阻中的電流瞬時(shí)值與同一瞬間電阻兩端電壓的瞬時(shí)值的乘積，稱為電阻獲取的瞬時(shí)功率，用PR來表示，即:

P R =uRi=(U~Rm~sinωt)^2^/R

瞬時(shí)功率的變化曲線，如上圖c中畫有線條的曲線所示。由于電流與電壓同相位，所以PR在任一瞬間的數(shù)值都是正值。這就說明，在任一瞬時(shí)電阻都從電源取用功率，起著負(fù)載的作用。

由于瞬時(shí)功率時(shí)刻變動(dòng)，不便計(jì)算，因而通常都是計(jì)算一個(gè)周期內(nèi)取用功率的平均值，即平均功率。平均功率又稱有功功率，用P表示。

電流、電壓用有效值表示時(shí)，其功率P的計(jì)算與直流電路相同，即:

P=URI=I^2^R=U~R~^2^/R