正弦交流电压(参考方向用极性表示)的数学表达式为
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一、瞬时功率 电路 在任一瞬间吸收的功率称为瞬时功率。 设正弦交流电路输入端口的电压与电流取关联参考方 向,它们分别为 , ,则 式中 为电压与电流的相位差。 二、平均功率与功率因数 瞬时功率的平均值称为平均功率,也称有功功率,用 P 表示,单位为瓦( W )。根据定义可知: 可见: 1) P 是一个常量,不仅与电压、电流有效值有关,还与它们相位差的余弦有关。 2) 式中 称为功率因数,通常用 表示,即 。因为 , 所以 。 3) 对于纯电阻来说,电压与电流同相, , ; 对于纯电感来说,电压超前电流 , ,所以 ; 而对于纯电容来说,电压滞后电流 , ,所以 。 4 )平均功率守恒,即 三、无功功率 正弦稳态 一 端口电路内部与外部能量交换的*大速率定义为无功功率,用字母 Q 表示 ,单位 为 乏 。 可见: 1) Q 也是一个常量,由 U 、 I 及 三者乘积确定。 2) 3 )无功功率也守恒,即 四、视在功率 在电工技术中,把电路端口电压有效值与电流有效值的乘积称为电路的视在功率,用字母 S 表示, 单位为 伏安( VA ),即 它反映电源设备的额定容量。 * 视在功率无物理意义,不满足 守恒定律。 五、功率三角形 P 、 Q 和 S 三者 之间可用三角形联系起来,此三角形称为功率三 角形,如图所示。 例: 已知某二端口的总电压 V ,总电流 A , 求该二端口的 P 、 Q 、 S 、及 。 解: W var VA |
大小和方向随时间按正弦规律变化的电流称为正弦交变电流,简称交流( ac 或 AC )。我们日常生活、生产中,大量使用的电能都是正弦交流电。正弦交流电具有以下特点: 1 .交流电压易于改变。 在电力系统中,应用变压器可以方便地改变电压,高压输电可以减少线路上的损耗;降低电压以满足不同用电设备的电压等级。 2 .交流发电机比直流发电机结构简单。 |