第2章　交流電路及應(yīng)用

2.1　單相正弦交流電

2.1.1　正弦交流電簡介

（1）正弦交流電的產(chǎn)生

交流發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)原理研制的。交流發(fā)電機(jī)由固定在機(jī)殼上的定子和可以繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子兩部分組成。固定在機(jī)殼上的電樞稱為定子；轉(zhuǎn)子由鐵芯和繞在其上的線圈組成，線圈的兩端分別接在彼此絕緣的兩個(gè)金屬環(huán)上，再通過與此有良好接觸的電刷將交流電送到外電路。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于線圈繞組切割磁感線運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)向外輸送，提供給負(fù)載的就是一個(gè)正弦交流電壓。

在線圈旋轉(zhuǎn)過程中，每經(jīng)過一次中性面，由于導(dǎo)體切割磁力線方向改變，感生電動(dòng)勢(shì)方向變化一次，且每次線圈與中性面重合時(shí)，感生電動(dòng)勢(shì)恰好為零。線圈與中性面垂直時(shí)，達(dá)到最大值。其變化規(guī)律的正弦波曲線，如圖2-1所示。

記憶口訣

勻強(qiáng)磁場有線圈，旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生交流電。

電流電壓電動(dòng)勢(shì)，變化規(guī)律是弦線。

（2）正弦交流電的波形圖

如圖2-2所示為正弦交流電的波形圖。從波形圖可直觀地看出交流電的變化規(guī)律。繪圖時(shí)，采用“五點(diǎn)描線法”，即：起點(diǎn)、正峰值點(diǎn)、中點(diǎn)、負(fù)峰值點(diǎn)、終點(diǎn)。

　　

從波形圖可看出，正弦交流電有以下3個(gè)特點(diǎn)：

① 瞬時(shí)性　在一個(gè)周期內(nèi)，不同時(shí)間瞬時(shí)值均不相同。

② 周期性　每隔一相同時(shí)間間隔，曲線將重復(fù)變化。

③ 規(guī)律性　始終按照正弦函數(shù)規(guī)律變化。