正弦交流电的三要素是什么

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正弦交流电的三要素是什么

正弦交流电的三要素是什么

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。

正弦交流电表示方法

大小与方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势,在某一时刻t的瞬时值可用三角函数式(解析式)来表示,即

i(t)=Imsin(ωt+ji0)

u(t)=Umsin(ωt+ju0)

e(t)=Emsin(ωt+je0)

式中,Im、Um、Em分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅(也叫做峰值或最大值),电流的单位为安培(A),电压和电动势的单位为伏特(V);ω叫做交流电的角频率,单位为弧度/秒(rad/s),它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度;ji0、ju0、je0分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相,单位为弧度rad或度(0)

正弦交流电的三要素

(一)最大值(也称为峰值或幅值),Em、Um、Im

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。

(二)角频率(ω)

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2π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2πf,角频率可表示为:ω=2πf

(三)初相位与相位差 φ、φ1-φ2

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φ=0时,正半波起点正好落在原点O上;当φ>0时,则正半波起点在原点O的左边;当φ<0时,正半波起点在原点O的右边。

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