电工基础第三节 交流电路

高压网电进理工知识第一论 章电工基础识知

第

节 三交电流路、单相交流一路电一)概述 电(压电流的大或和方向小随均间时化时变，称为交 电，最流见的常流交电是时随按正间弦律变 规化正电压弦和正弦流电 u。 、

0it

、1述描交电流大的小理量物 时瞬值 大值 最效值有交电在任一瞬流间值的，记u、为i瞬时值中最大的，值记为Um、I m 与流电交效应相同热的流电直 数值，为记U、 I 交流。电正半期周内，时值瞬的平均数 ，为记P、U I。P平均

Im 值I 0. 77 0I 或Imm 2 I 1.414 I

2 IP 0.637I m

一耐压为 30台0V 电器，的是否用可22于0线路? V路电线电压源有效 值 U22=0 V大最 U值m=311V~ 220V电器 最高耐 压003V结论电器最高耐低于电压电压最源值，大电此器不 用可2于20线路V

。2

、述交描电变流化慢的物快理量周期T 频f 角率频率 ω

交电完流一个循成所需的时环间 ，位是秒单s(。交)电流每秒内复重化变的次数, 单是位赫(H兹z。) 流交电每秒内变化角的度单，位是 弧每度秒rad(s/。)11 或Tf T

2 f 2 f T 3、交流

的初相位、电位相、相差位正弦交流电流波形的Im 图如右 图所示，数其O 学 表式达下见式

i

2 T t

i I msin t 初相角角 率频最大值

位相 t ψ i

i I m is(nω t )

ψ反映弦正量变的进化程。初 相位 O ωt

示表弦量在正t = 时0相角的，位单为度弧度或 。定正弦决量始起位。|置Ψ | ≤ 1 008 相差

两位同率的频弦量间正的相初之差。位

如

: u Umsin(ωt ψu )

i mIins( ω tψ i)则二者相的位差 :为

t( u ) t( i) ψ u ψ i明确

i uu

若 ψ uiψ电压 超前流 电 若 ψ u iψ 压滞电后流 电

0O

i 0 ωt

ψ 1 ψ2 0u i 电 超流前电压 iO

u ψ 1 2 ψ 90 i u电流与电正交 压 ui

tωO 09°ω

t压电与流电同相 ui u iO 1 ψ 2 ψ 0 ψ 12 ψ18 0电压与电反相 流u iu Oi

ω

ωtt

4趋、效应肤交流路中，电随着频率的变，在化导线截面上的电 分布不流均匀且。着频率的随加，在增导线 截面的上电流分布来越越导线向表集中，面当 频高到率定时，一电流就显的明集到导中表面 附体流动件，这种象称为趋肤效现应。

趋肤效应导使线有效的截面减小积，等效 电阻增加

注。意: 两同①率的频正量弦间的之相差为位常数与， 计的选择起点时无关。ii 1

2i t

②

O不频率的同弦量正较比意义。

无(

)纯二阻电路 1电电压.电与流的关系 设 u U m sinωt 根 据欧定姆律:i

+ u _R u U msnωt i i R R

U 2siωtn 2sIiωn t

R ①率相频 ②同 小关系：I 大 /UR ③ 相位系：u关、i 相位相 同 u i 0

2功率. 1)(瞬时率p功瞬 时功率为瞬时压与 瞬时电流的电乘，数值积时 间变化，随无实际义。意波 如形图下示所。u i Opp i u t

ω

P2(平均功率()有功功率) ωP tO 时瞬率的功功平率均值。2 U2 P U I I R单 位瓦:W() R注意： 通铭常牌据数或测量功的率均有指功率功 。式中U,、I电为压电有效值。

流(三

纯电感电路 +) 1电.与压电的关系流 当电元件感过流正电弦 u 时流电感元，两件的端压电是正弦电 压二者。关系为的u iu i : 频率①同 相电②压超电前9流0 相 差 位u ψiψ 9 009 i

LeL +

-

O

ωt③电 源率频电和一感定，时压有效值电和电有流 效成正值。比

2.关于感抗 电感交流电纯路中电感电，有压值和电效 流效值之有反映了比感电件对交元流流的阻电碍 用，叫做作感电电抗，的称感简，用抗LX表示。 U X L 单：位欧姆 ( I)可以证明，感与电源频率抗自及成感比，正即

LX L 2fL

由 X

L L 2 f L可知直流： f = 0,X L= ,0感L电视为路 交短：流fXL 电感L有具通直交的阻作 用入引抗感，电感后元件压电流电的有效值 关系可示为U 表X I L L I 或 U IU X L L

3.率功

1(瞬)功时p率 设 i I s2niω t u 2U isn( ω t0 9) 则 p i u mUI msi ωn tis(n tω 90) mUI m m I U sin ωm cot ω st sin 2ωt 2 U Iisn 2ωt 可见瞬时率的频率功电是压或电流频的2倍。率

瞬时功率的波形下如图示所uo ipt

可逆ω的量能转换 程过+p <0 + p 0<o

结：论纯电 不消 耗感量，能只和电源 进能行 量交换(能量的吞 )。ωt吐

p>

p0 0>

电 L感是储 能件。元

能储放 能储能 放能

2)( 均功平 纯电率感不耗能消量，所以平均功率为零其。

P (30)无 功功率电感 元件电源和进能行交量的规模或换速率用 功无功Q表率示用瞬，功率时的最值大征表即，2 U Q I UI2X L XL单:乏位(avr)

(

)四纯容电电 1.电路压电与流的系关 当电容给件施加元一个弦电正压时，流过 电支路容电流的的正弦电是 流二者。关的系： 为 i u① 频相同 ②率压电后电滞9流0 相位 差 u ψ ψ i 90 0 9 i

+u_ i

Cuωt

③源电率频和电容定时，一电压效值和有电流有效 成值比。

正2关于容.抗 纯容交电流路电中电容电，压效有值电和 流效值有之比反了映电元容件交对流电流的阻 碍用作，做叫容电电抗，简称的抗容，X用表 示C U。X C 位单欧：(姆) I可证以明，抗容与源电率及电容成频比，即反11 XL C 2 fC

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