
之前我们学过恒定电流,它是一种电流方向和大小都不变的电流。比如电池提供的电流就是典型的恒定电流。
相对而言,交变电流则是指电压和电流的大小和方向都呈现周期性变化的电流。与恒定电流不同,交变电流有其独特的变换规律。
当线圈从中位面开始转动时,产生的交变电流呈现正弦波形,我们称之为正弦交流电。交变电流的感应电动势最大值计算公式为:Em=NBS,其中N代表线圈匝数,B代表磁场磁感应强度,是线圈转动的角速度。感应电动势随时间变化的函数关系可以表示为:e=Emsint=NBSsint。
这是发电机输出的感应电动势与时间t的函数关系。当外部电路接入负载时,负载两端的电压和电流与时间的关系也是正弦函数关系。具体表达为:u=Umsint,i=Imsint,其中Um和Im分别是负载电压和电流的最大值,也被称为峰值。
对于交变电流,还有一个非常重要的概念需要了解,那就是有效值。对于正弦交变电流,其电压或电流的最大值(峰值)对应的有效值是峰值乘以根号2。
补充说明一下,有效值是从电流的热效应来考虑的。其定义或求解过程是:通过同一负载时,交变电流u=Umsint和i=Imsint所产生的热量,与恒定电流U和I在同一时间内产生的焦耳热相同。我们把电压U称为交变电流的电压有效值,电流I称为交变电流的电流有效值。这一有效值的定义具有普适性,非正弦交变电流的有效值也可以按照此定义来求解。
对于家用220V交变电流,其220V指的是其有效电压,其最大电压应该是根号2乘以220V,计算结果为311V。大家需要记住这个电压最大值为311V与电压有效值220V的对应关系。
以上就是对交变电流的简要介绍,希望大家能够从中学习和受益。
