交变电流,是指大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流。大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流
发明最早交流发电机的是法国工程师A.M.皮克西(1832年)
以正弦交流电应用最为广泛,且其他非正弦交流电一般都可以经过数学处理后,化成为正弦交流电的迭加。正弦电流(又称简谐电流),是时间的简谐函数。
当闭合线圈在磁场中匀速转动时,线圈里就产生大小和方向作周期性改变的交流电。
现在使用的交流电,一般频率是50Hz。
我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中,交流电用符号"~"表示。
电流随时间的变化规律,由此看出:正弦交流电需用频率、峰值和相位三个物理量来描述。交流电所要讨论的基本问题是电路中的电流、电压关系以及功率(或能量)的分配问题。
由于交流电具有随时间变化的特点,因此产生了一系列区别于直流电路的特性。在交流电路中使用的元件不仅有电阻,而且有电容元件和电感元件,使用的元件多了,现象和规律就复杂了。
简谐交流电
根据傅里叶级数的原理,周期函数都可以展开为以正弦函数、余弦函数组成的无穷级数,任何非简谐的交流电也可以分解为一系列简谐正余弦交流电的合成。
频率
交流电的频率是指它单位时间内周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz),与周期成倒数关系。日常生活中的交流电的频率一般为50赫兹,而无线电技术中涉及的交流电频率一般较大,达到千赫兹(KHz)甚至兆赫兹(MHz)的度量。
有效值
交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定。让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果他们在相同的时间内产生的热量相同,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。
各种使用交变电流的用电器上所标的额定电压,额定电流值都是指交变电流的有效值。
各种交流电流表和交流电压表的测量值也都是有效值。
计算保险丝的熔断电流也用有效值。
峰值
交变电流的峰值是交流电流在一个周期内所能达到的最大值。
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直与磁场的转轴转到与磁感线平行时,感应电动势有最大值Em=NBSω。交变电流的最大值可以用来表示电流强弱和电压高低大小。