表征交變電流的物理量擴(kuò)展資料

1、表征交變電流的物理量擴(kuò)展資料整流整流就是將交流電變成直流電的過(guò)程，通常利用晶體二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)達(dá)到整流的目的，常用的有以幾種（1）半波整流如圖所示是半波整流電路，B是電源變壓器，D是二極管、R是負(fù)載當(dāng)變壓器的原線圈中通入交流電時(shí)，變壓器的副線圈中有交變電壓輸出，設(shè)輸出的電壓為 ，它的波形如圖甲所示通過(guò)分析很容易得到負(fù)載R上所得的電壓波形如圖乙所示，從圖中可看到負(fù)載電阻上獲得的是強(qiáng)度隨時(shí)間變化的交流電，也叫脈動(dòng)直流電（2）全波整流如圖是全波整流電路，兩只二極管的負(fù)極都通過(guò)負(fù)載電阻R與變壓器次級(jí)線圈中心抽頭O連接當(dāng)變壓器輸出的交變電壓處于正半周時(shí)，a正b負(fù)，O點(diǎn)電勢(shì)介于a、b之間， 導(dǎo)通， 截

2、止，電流方向如圖中實(shí)線箭頭所示；當(dāng)變壓器輸出的交變電壓處于負(fù)半周時(shí)，a負(fù)b正， 截止， 導(dǎo)通，電流方向如圖中虛線所示這兩種情況下通過(guò)負(fù)載R的電流方向總是相同的如圖是全波整流波形，其中甲是變壓器次數(shù)線圈ao間或ab間的交變電壓波形，乙是負(fù)載電阻的電壓波形（3）橋式整流全波整流雖使負(fù)載獲得的直流電的脈動(dòng)性比較小，但變壓器次級(jí)線圈要有中心抽頭，制造上很麻煩，而且二極管需承受的反向電壓是a、b間的全部電壓，故實(shí)際上常采用如圖所示的橋式整流電路當(dāng)變壓器輸出的交變電壓處于正半周時(shí)，a正b負(fù)， 導(dǎo)通， 截止，這時(shí)電流方向是由a經(jīng) 到b，當(dāng)變壓器輸出的交變電壓處于負(fù)半周時(shí)，a負(fù)b正， 截止， 導(dǎo)通，這時(shí)電流方

3、向是由b經(jīng) 到a可見(jiàn)，通過(guò)負(fù)載電阻R的電流方向也總是相同的，橋式整流的波形眼全波整流的波形相似它克服了全波整流的缺點(diǎn)，但所需的整流元件較多。整流子即直流發(fā)電機(jī)中的換向器它的作用是保持輸出電流的方向不變，如上圖所示是它的作用原理圖，當(dāng)轉(zhuǎn)子線圈都在同一個(gè)平面上時(shí)，整流子是兩個(gè)互相絕緣的半圓環(huán)形，兩電刷安裝的位置要適當(dāng)，必須保證當(dāng)線圈平面經(jīng)過(guò)“中性面”時(shí)，即線圈內(nèi)感生電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值恰為零的時(shí)刻，整流子的兩半環(huán)間的縫隙恰好與電刷接觸實(shí)際的直流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈并不都在同一平面上，而是均勻分布在轉(zhuǎn)子鐵心四周的凹槽里（如圖所示），這時(shí)的整流子由若干細(xì)長(zhǎng)銅片（整流片）組成，它們彼此絕緣地、均勻地固定轉(zhuǎn)軸上，銅

4、片的數(shù)目與轉(zhuǎn)子鐵心的凹格數(shù)目相同，各組線圈的頭和尾按一定的規(guī)律分別接到相應(yīng)的銅片上角頻率正弦交流電流的瞬時(shí)值的表達(dá)式為：式中 叫做角頻率一個(gè)正弦量總可以找到一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的參考圓，如果以 大小為半徑，以 為此半徑旋轉(zhuǎn)的角速度，則交流電流的瞬時(shí)值i可以利用此參考圓來(lái)求得如果交流電變化一個(gè)周期，則相當(dāng)于參考圓的半徑旋轉(zhuǎn)2 弧度，這個(gè)角度我們定義為電角度則： ，所以角頻率（ ）可定義為單位時(shí)間內(nèi)變化的電角度因： 所以 可見(jiàn)，角頻率（ ），周期（T），頻率（f）三個(gè)量只有一個(gè)是獨(dú)立量，它們都是反映交流電變化快慢的物理量交流電歐姆定律在交流電路中，電壓、電流的有效值之間的關(guān)系和直流電路中的歐姆定律相似，其

5、表達(dá)式為 ，其中的I、U都是交流電的有效值，Z為阻抗在交流電路中，由于電壓與電流一般存在相位差，因此它的串、并聯(lián)電路的電流、電壓關(guān)系比較復(fù)雜在串聯(lián)電路中，如圖所示，總電壓不等于各段分電壓之和，即 ，它們的關(guān)系是：總阻抗 電壓和電流的相位差 在并聯(lián)電路中，如圖所示，每個(gè)元件兩端的瞬間電壓都相等為U，每條分路電流和電壓的關(guān)系為： 不同元件上電流相位各有差異這時(shí)，電路的總電流與分電流間的關(guān)系是這時(shí)的總阻抗Z滿足關(guān)系：交變電流是怎樣通過(guò)電容器電容器兩板間是絕緣電介質(zhì)，交變電流是怎樣通過(guò)電容器的呢所謂交變電流“通過(guò)”電容器，并非自由電子真的穿過(guò)了電容器，而是電容器能充電和放電，即在交變電壓作用下，當(dāng)電源電壓增高時(shí)，電容器充電，電荷在電容器