正弦交流電三要素

正弦交流電

正弦交流電是指大小和方向都隨時間按正弦規(guī)律作周期性變化的電流（或電壓），也叫簡諧交流電。我們?nèi)粘Ｓ玫碾姸际钦医涣麟?，它是各種形式的交流電中最為基本和重要的。

在直流電路中電壓或電流的大小和方向都是不隨時間而變化的，但再交流電路中，電壓或電流的大小或方向都在隨時間而變化，其變化規(guī)律多種多樣，應(yīng)用的最普遍的是按正弦規(guī)律變化的交流電。

正弦交流電的三要素

把一個正弦交流電能完全確定，而且是唯一的正弦量，只要知道最大值、角頻率和初相位，就既可以寫出它的數(shù)學表達式，又可以畫出它的波形圖，所以把這三個物理量稱為正弦交流電的三要素。

（一）最大值（也稱為峰值或幅值），用Em、Um、Im表示。

最大值就是最大的瞬時值。在一個周期內(nèi)必然出現(xiàn)一個正值和一個負值兩次。

（二）角頻率

通常把正弦交流電在任一瞬間所處的角度稱為電角度，每變化一周的電角度為360°，也稱為2π弧度。角頻率是正弦交流電在秒鐘內(nèi)變化的弧度，用符號表示，單位為弧度每秒，用符號rad/s表示。因為交流電一周的弧度是2π，所以頻率為f的交流電，在一秒內(nèi)變化的弧度為2πf，角頻率可表示為：ω=2πf。

（三）初相位與相位差 φ、φ1-φ2。

初相位就是正弦量在起始時間的相位。在波形圖上，初相位規(guī)定為正半波的起點與坐標原點之間的夾角。當φ=0時，正半波起點正好落在原點O上；當φ＞0時，則正半波起點在原點O的左邊；當φ＜0時，正半波起點在原點O的右邊。

相位差是指兩個同頻率正弦量的相位（或初相位）之差。兩個同頻率正弦交流電的相位差與時間無關(guān)。所以，不同頻率的兩個正弦量，討論它們間的相位差是沒有意義的。

在分析交流電路時，常需要比較幾個不同頻率的正弦量之間的相位關(guān)系，此時，可任選一個正弦量的初相位零作參考正弦量，其它各量則可按與參考正弦量的相位差來確定其初相，但討論過程中不可變更。

正弦交流電的特點

1、交流電壓易于改變。

在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用變壓器可以方便地改變電壓，高壓輸電可以減少線路上的損耗；降低電壓以滿足不同用電設(shè)備的電壓等級。

2、交流發(fā)電機比直流發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡單。