单相电基础知识大全（电工基础知识第三课）

（一）概述

把在电路中，电动势、电压、电流的大小和方向随时间作周期性变化的电称为交流电。

正弦交流电：随时间按正弦规律变化的交流电

1. 描述交流电大小的物理量

（1）瞬时值：某一瞬时的数值

（2）最大值：最大瞬时值

（3）有效值：与它的热效应相等的直流值

（4）平均值：正半周内，其瞬时值的平均数

瞬时值常用小写字母表示 ，有效值常用大写字母表示。

2.描述交流电变化快慢的物理量

（1）周期：交流电变化一次所需要的时间T=1/f

（2）频率：1s内交变电重复变化的次数 f=1/T

（3）角频率：每秒内变化的角度ω=2πｆ

3.正弦交流电的初相角、相位、相位差。

4.趋肤效应(集肤效应)

在直流电路中均匀导线横截面上的电流密度是均匀的。但在导线流过交变电流时，根据楞次定律会在导线内部产生涡流,与导线中心电流方向相反。由于导线中心较导线表面的磁链大，在导线中心处产生的电动势就比在导线表面附近处产生的电动势大。这样作用的结果，电流在表面流动，中心则无电流，这种由导线本身电流产生之磁场使导线电流在表面流动。

趋肤效应使导线的有效面积减小，等效电阻增加。

（二）纯电阻电路

1.纯电阻电路中电压与电流的关系:I=U/R

2.纯电阻电路中的功率: P=UI

电压的瞬时值与电流的瞬时值的乘积叫作瞬时功率。

电流和电压同相位

（三）纯电感电路

（1）纯电感电路中电压与电流相位关系：电流的相位滞后于电压90°且同为同频率正弦量

注：XL=ωL=2πｆＬ称为感抗，反映电感对交流电的阻碍作用；与频率有关。

（2）功率关系

有功功率：P=0(即不消耗电能)

无功功率：Q=ULI=I2XL(乏)

无功功率的“无功”的含义是“交换”的意思

（四）纯电容电路

1.纯电容电路中电压与电流的关系

注：Xc=1／ωc=1／2πｆc，称为容抗，反映电容对交流电的阻碍作用；与频率有关。ｆ→0，Xc→∞；ｆ→∞, Xc→0说明电容有“隔直通交”的作用。

2.纯电容电路中的功率

有功功率：P=0(即不消耗电能)

无功功率：Q=UCI=I2XC(乏)

（五）电阻、电感、电容串联电路

1.电路中电压与电流的关系

2.单相交流电功率关系

视在功率：电源提供的功率： S=UI(伏安)

有功功率：电阻上消耗的功率： P=URI=UIcosφ(瓦)

无功功率：电感、电容上的功率： Q= UIsinφ(乏)

（六）电阻电感串联再与电容并联的电路及功率因数提高

1.提高功率因数的意义：提高发、配电设备的利用率；减少输电线路的电压降和功率损失。

2.提高功率因数的方法： 在感性负载上并联适当的电容。

必须注意功率因素cosφ不能提高到等于1。

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下一篇文章类容我们将会讲到“三相交流电”，敬请期待！

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