1、周期
交流电每循环一次所需要的时间叫做周期,用字母T表示,单位是秒(s)。
T=1/f=2π/ω
式中T-周期,秒(s);f-频率,赫兹(Hz);ω-角频率,弧度/秒(rad/s)。
2、频率
频率是指一秒钟内交流电重复变化的次数,用字母f表示,单位是赫兹(Hz)。
f=1/T=ω/2π
式中f-频率,赫兹(Hz);T-周期,秒(s);ω-角频率,弧度/秒(rad/s)。
3、角频率
角频率又称为角速度,是交流电每秒钟变化的弧度数,用希腊字母ω表示,单位是弧度/秒(rad/s)。
ω=2π/T=2πf
式中ω-角频率,弧度/秒(rad/s);T-周期,秒(s);f-频率,赫兹(Hz)。
4、瞬时值
正弦交流电在任一瞬间的数值称为瞬时值,用小写字母表示,i、u、e分别表示电流、电压、电动势的瞬时值。
i=Imsin(ωt+φ)
u=Umsin(ωt+φ)
e=Emsin(ωt+φ)
式中i-电流瞬时值,安(A);u-电压瞬时值,伏(V);e-电动势瞬时值,伏(V);Im-电流最大值,安(A);Um-电压最大值,伏(V);Em-电动势最大值,伏(V);ω-角频率,弧度/秒(rad/s);t-时间,秒(s);φ-初相位或初相角,弧度(rad)。
5、最大值
最大值又叫振幅值,是正弦交流电在一周期内出现的最大瞬时值的绝对值,用Im、Um、Em分别表示电流、电压和电动势的最大值。
Im=√2I≈1.414I
Um=√2U≈1.414U
Em=√2E≈1.414E
式中Im-电流最大值,安(A);Um-电压最大值,伏(V);Em-电动势最大值,伏(V);I-电流有效值,安(A);U-电压有效值,伏(V);E-电动势有效值,伏(V)。
6、有效值
一个交流电流i和一个直流电流I分别流过完全相同的电阻R,如果在交流电一周期内它们在各自电阻上所产生的热量相等,则交流电流i的有效值就等于直流电流I的大小。
I=Im/√2≈0.707Im
U=Um/√2≈0.707Um
E=Em/√2≈0.707Em
式中I-电流有效值,安(A);U-电压有效值,伏(V);E-电动势有效值,伏(V);Im-电流最大值,安(A);Um-电压最大值,伏(V);Em-电动势最大值,伏(V)。
7、平均值
平均值是指交流电在半个周期内所有瞬时值的平均大小。交流电流、电压、电动势的平均值分别用字母Ip、Up、Ep表示。
IP=2Im/π=2√2I/π≈0.9I
UP=2Um/π=2√2U/π≈0.9U
EP=2Em/π=2√2E/π≈0.9E
式中IP-电流平均值,安(A);UP-电压平均值,伏(V);EP-电动势平均值,伏(V);Im-电流最大值,安(A);Um-电压最大值,伏(V);Em-电动势最大值,伏(V);I-电流有效值,安(A);U-电压有效值,伏(V);E-电动势有效值,伏(V)。
8、感抗
交流电流过具有电感的电路时,电感有阻碍交流电流通过的作用,这种作用称为感抗,用XL表示,单位为欧(Ω。
XL=ωL=2πfL
式中XL-感抗,欧(Ω);ω-角频率,弧度/秒(rad/s);L-电感,亨利(H);f-频率,赫兹(Hz)。
9、容抗
交流电流过具有电容的电路时,电容有阻碍交流电流通过的作用,这种作用称为容抗,用XC表示,单位为欧(Ω)。
XC=1/ωC=1/2πfC
式中XC-容抗,欧(Ω);ω-角频率,弧度/秒(rad/s);C-电容,法(F);f-频率,赫兹(Hz)。
10、电抗
交流电路中,电感和电容对交流电所起的阻碍作用总称为电抗,用字母X表示,单位为欧(Ω)。
X=XL-XC
式中X-电抗,欧(Ω);XL-感抗,欧(Ω);XC-容抗,欧(Ω)。
11、阻抗
阻抗是电路中电阻、电感、电容对交流电阻碍作用的统称,用字母Z表示,单位为欧(Ω)。
Z=U/I=√(R2+X2)=√[R2+(XL-XC)2]
式中Z-阻抗,欧(Ω);U-电压有效值,伏(V);I-电流有效值,安(A);R-电阻,欧(Ω);X-电抗,欧(Ω);XL-感抗,欧(Ω);XC-容抗,欧(Ω)。
12、瞬时功率
交流电路中任一瞬间的功率称为瞬时功率,用小写字母p表示,单位为瓦(W)。
p=ui
式中p-瞬时功率,瓦(W);u-电压瞬时值,伏(V);i-电流瞬时值,安(A)。
13、有功功率
正弦交流电路的瞬时功率在一个周期内的平均值称为有功功率,用字母P表示,单位为瓦(W)。
单相交流电路P=UIcosφ
式中P-有功功率,瓦(W);U-电压有效值,伏(V);I-电流有效值,安(A);cosφ-功率因数。
对称三相交流电路P=3U相I相cosφ=√3U线I线cosφ
式中P-有功功率,瓦(W);U相-相电压,伏(V);I相-相电流,安(A);U线-线电压,伏(V);I线-线电流,安(A);cosφ-功率因数。
14、无功功率
无功功率是指在具有电抗的交流电路中,磁场或电场在一个周期的一部分时间内从电源吸收能量储存起来,另一部分时间则释放能量送还电源,只与电源进行能量交换而没有消耗能量。磁场或电场与电源交换能量速率的振幅值叫做无功功率,用字母Q表示,单位为乏(var)。
单相交流电路Q=UIsinφ
式中Q-无功功率,乏(var);U-电压有效值,伏(V);I-电流有效值,安(A);sinφ-电压与电流之间相位差(φ)的正弦。
对称三相交流电路Q=3U相I相sinφ=√3U线I线sinφ
式中Q-无功功率,乏(var);U相-相电压,伏(V);I相-相电流,安(A);U线-线电压,伏(V);I线-线电流,安(A);sinφ-电压与电流之间相位差(φ)的正弦。
15、视在功率
交流电源所能提供的总功率称为视在功率,在数值上是交流电路中电压有效值与电流有效值的乘积。用字母S表示,单位为伏安(VA)。
单相交流电路S=UI
式中S-视在功率,伏安(VA);U-电压有效值,伏(V);I-电流有效值,安(A)。
对称三相交流电路S=3U相I相=√3U线I线
式中S-视在功率,伏安(VA);U相-相电压,伏(V);I相-相电流,安(A);U线-线电压,伏(V);I线-线电流,安(A)。
16、功率因数
在交流电路中,电压与电流之间相位差(φ)的余弦叫做功率因数,用符号cosφ表示。
cosφ=P/S
式中cosφ-功率因数;P-有功功率,瓦(W);S-视在功率,伏安(VA)。
17、RLC串联阻抗
18、RL并联阻抗
19、RC并联阻抗
20、RLC并联阻抗
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