什么是正弦交流电

正弦交流电的三要素

什么是正弦交流电？

如果电流、电压的大小和方向均随时间按正弦规律变化，则称为正弦交流电。

正弦交流电的三要素

正弦交流电的三要素分别为幅值、频率和初相角。正弦交流电的幅值反映的是正弦交流电的变化范围，角频率、周期和频率反映的是正弦交流电的变化快慢。初相位反映正弦交流电的起始状态。

1幅值

正弦交流电的电流为：

Im为正弦交流电的最大值，又称幅值

2频率

描述变化周期的几种方法：

周期 T： 变化一周所需的时间 单位：秒，毫秒

频率 f： 每秒变化的次数 单位：赫兹，千赫兹 …

角频率 ω： 每秒变化的弧度 单位：弧度/秒

3初相

正弦交流电的电流为：

(ωt+φ)：正弦波的相位角或相位

φ：t=0时的相位，称为初相角或初相位

φ给出了观察正弦波的起点或参考点，常用于描述多个正弦波相互间的关系。

正弦交流电的三要素:

(1)最大值;

(2)角频率;

(3)初相位(初相)

交流电在实际使用中，如果用最大值来计算交流电的电功或电功率并不合适，因为毕竟在一个周期中只有两个瞬间达到这个最大值。为此人们通常用有效值来计算交流电的实际效应。

理论和实验都证明，正弦交流电的有效值等于“最大值乘以‘05的开平方’也可以用最大值除以根号2。因除以一个数等于乘以这个数的倒数，也可以用最大值乘以根号2的倒数，根号2的倒数是0707,因此可得有效值等于最大值乘以0707。

电流（电源电动势、路端电压）随时间按正弦或余弦规律变化的电流，其变化方程为：

e=E(m)sin2πft

u=U(m)sin2πft

i=I(m)sin2πft

其中E（m）、U(m)、I(m)分别为交流电的电动势、路端电压、电流的最大值，f为正弦交流电的频率，用函数图象表示时是正弦（或余弦）曲线，因此称之为正弦交流电。

正弦交流电的三要素是最大值、角频率、初相位与相位差。

1、最大值（也称为峰值或幅值）

最大值就是最大的瞬时值。在一个周期内必然出现一个正值和一个负值两次。

2、角频率

通常把正弦交流电在任一瞬间所处的角度称为电角度，每变化一周的电角度为360°，也称为2弧度（rad）。角频率是正弦交流电在秒钟内变化的弧度，用符号表示，单位为弧度/秒，用符号rad/s表示。

因为交流电一周的弧度是2π，所以频率为f的交流电，在一秒内变化的弧度为2元f，角频率可表示为：0=2Tf。

3、初相位与相位差

初相位就是正弦量在起始时间的相位。在波形图上，初相位规定为正半波的起点与坐标原点之间的夹角。当中=0时，正半波起点正好落在原点0上；当p>0时，则正半波起点在原点0的左边；当中<0时，正半波起点在原点0的右边。

正弦交流电获取方法

1、矩形线圈静止在正弦变化磁场中产生正弦交流电。

2、矩形线圈在匀强磁场中转动产生正弦交流电。

3、线圈穿过正弦曲线型磁场产生正弦交流电。

4、直金属棒扫过匀强磁场中的正弦型闭合线圈产生正弦交流电。

5、矩形线圈在有界匀强磁场中振动产生正弦交流电。

6、在变压器副线圈中产生正弦交流电。

7、在滚动的线圈（不闭合）中产生。

8、金属棒在匀强磁场中切割磁感线在变压器副线圈中产生正弦交流电。

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