正弦交流电三要素

正弦交流电

正弦交流电是指大小和方向都随时间按正弦规律作周期性变化的电流（或电压），也叫简谐交流电。我们日常用的电都是正弦交流电，它是各种形式的交流电中最为基本和重要的。

在直流电路中电压或电流的大小和方向都是不随时间而变化的，但再交流电路中，电压或电流的大小或方向都在随时间而变化，其变化规律多种多样，应用的最普遍的是按正弦规律变化的交流电。

正弦交流电的三要素

把一个正弦交流电能完全确定，而且是唯一的正弦量，只要知道最大值、角频率和初相位，就既可以写出它的数学表达式，又可以画出它的波形图，所以把这三个物理量称为正弦交流电的三要素。

（一）最大值（也称为峰值或幅值），用Em、Um、Im表示。

最大值就是最大的瞬时值。在一个周期内必然出现一个正值和一个负值两次。

（二）角频率

通常把正弦交流电在任一瞬间所处的角度称为电角度，每变化一周的电角度为360°，也称为2π弧度。角频率是正弦交流电在秒钟内变化的弧度，用符号表示，单位为弧度每秒，用符号rad/s表示。因为交流电一周的弧度是2π，所以频率为f的交流电，在一秒内变化的弧度为2πf，角频率可表示为：ω=2πf。

（三）初相位与相位差 φ、φ1-φ2。

初相位就是正弦量在起始时间的相位。在波形图上，初相位规定为正半波的起点与坐标原点之间的夹角。当φ=0时，正半波起点正好落在原点O上；当φ＞0时，则正半波起点在原点O的左边；当φ＜0时，正半波起点在原点O的右边。

相位差是指两个同频率正弦量的相位（或初相位）之差。两个同频率正弦交流电的相位差与时间无关。所以，不同频率的两个正弦量，讨论它们间的相位差是没有意义的。

在分析交流电路时，常需要比较几个不同频率的正弦量之间的相位关系，此时，可任选一个正弦量的初相位零作参考正弦量，其它各量则可按与参考正弦量的相位差来确定其初相，但讨论过程中不可变更。

正弦交流电的特点

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。