正弦交流电的三要素

正弦交流电的三要素

大小和方向随时间按正弦规律变化的电流、电压统称为正弦交流量，简称正弦量。正弦交流电，分别由正弦量的幅值、频率和初相位来确定，所以，频率、幅值和初相位就称为决定正弦量的三要素。下面分别加以叙述。

图3.1 正弦电流波形 以电流为例，一个正弦电流的瞬时表达式为

)sin(i m t I i ψω+= (3-1）

1．正弦交流电的周期、频率和角频率

正弦交流电变化一次所需的时间称为正弦交流电的周期，用T 表示，单位是秒（s ）。

正弦交流电每秒变化的次数称为正弦交流电的频率，周期与频率的关系是互为倒数，即 f T 1=

（3-2）

频率的单位是1/秒（1/ s ），称为赫兹（Hz ），较高的频率用千赫兹（KHz ）、兆赫兹（MHz ）作单位。我国电力工业用的正弦交流电的标准频率是50Hz 。有些国家（如日本、美国等）则采用60Hz 的频率。在不同的技术领域中还使用各种不同的频率，中频炉的频率是5~8KHz ，高频电炉的频率是200~300KHz ，而有些船用变流电动机的频率接近150~2000Hz ，另外在无线电工程上用的正弦交流电，频率高达103~107MHz 。

正弦交流电每秒钟所经历的电角度称为角频率，用ω表示，因为正弦交流电每秒变化50 次。每变化一次经历7.2电弧度，所以角频率的单位是弧度/秒(md/s)。

T f π

πω22== （3-3）

式(3-3)表示周期、频率、角频率三者的相互关系。在这三个量中，只要知道一个就不难计算出另外两个量来。习惯上用频率ω表示正弦交流电变化的快慢，频率越高，正弦交流电变化的速度越快。