交变电流图册
根据法拉第电磁感应定律可以导出,电动势e随时间变化的规律为:
e=Em sin wt ⑴ e=nBSw×sinwt (n是匝数,B是磁场强度,S是面积,w是角速度)
从中性面开始转动用上述公式,若从中性面的垂直面开始转动则用e=Em Coswt
式中Em是个常数,表示电动势可能达到的最大值,叫做电动势的峰值(peak value),w是发电机线圈转动的角速度.
由于发电机的电动势按照正弦规律变化,所以单个负载为电灯等用电器时,负载两端的电压u,流过的电流i,也按正弦规律变化,即
Em=nBSω Im=Em/R总=nBSw/(R r)
u=Um sin ωt ⑵
i=Im sin ωt ⑶
式中Um和Im 分别为电压和电流的峰值,而e,u,i则是这几个量的瞬间值.
这种按正弦规律变化的交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流(sinusoidal current).
正弦式电流是最简单最基本的交变电流.电力系统中应用的大多是正弦式电流.
正弦式电流的有效值 I U 与峰值 Im Um 之间有如下关系
I=Im/(根号2)=0.707Im
U=Um/(根号2)=0.707Um
公式I=Im/根号下2 u=Um/根号下2,还有其他交变电流,上述只是电动势按照正弦规律变化的正弦交变电流
正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值,特别要注意它们之间的区别。以电动势为例:最大值用Em表示,有效值用E表示,瞬时值用e表示,平均值用 表示。它们的关系为:,e=Emsinωt。平均值不常用,必要时要用法拉第电磁感应定律直接求:。特别要注意,有效值和平均值是不同的两个物理量,千万不可混淆。
生活中用的市电电压为220V,其最大值为Um=220(根号2) V=311V,频率为50HZ,所以其电压瞬时值的表达式为u=311sin314tV。