選修3-2描述交變電流的物理量contents目錄交變電流概述描述交變電流的物理量交流電的產生與變化規律交流電的功率和功率因數交流電的傳輸與分配01交變電流概述大小和方向隨時間作周期性變化的電流。交變電流正弦式交變電流周期性變化按正弦規律變化的交變電流。一個周期內，電流的方向變化兩次，大小呈正弦波形規律變化。030201交變電流的定義方向變化大小變化相位差周期性交變電流的特點01020304交變電流的方向在一個周期內改變兩次。交變電流的大小隨時間按正弦或余弦規律變化。不同頻率的交變電流具有不同的相位差。交變電流的大小和方向都隨時間做周期性變化。交變電流的應用利用交變電流產生磁場和轉矩，驅動電機運轉。如日光燈、白熾燈等，利用交變電流點亮燈絲。家庭和工業用電主要采用交流電，通過變壓器和發電機組提供。無線電通訊、電話線路等利用交變電流傳輸信號。交流電機交流照明交流電源交流通訊02描述交變電流的物理量描述某一時刻電流的方向和大小。定義根據正弦或余弦函數計算。計算用于交流電表、信號處理等領域。應用瞬時值交流電在一個周期內可以達到的最大值。定義根據正弦或余弦函數的振幅計算。計算用于交流電壓、電流的峰值表示和設備耐壓、耐流設計。應用最大值

有效值定義與交流電產生的熱量等效的直流電的值。計算根據正弦或余弦函數的平均值計算。應用用于交流電的功率計算、電器設備的額定電壓和電流表示。周期頻率關系應用周期和頻率交流電一個完整變化所需的時間長度。周期與頻率互為倒數，即T=1/f。交流電在單位時間內變化的次數。用于交流電的頻率調整、信號處理等領域。03交流電的產生與變化規律交流電是由交流發電機產生的。交流發電機利用電磁感應原理，將機械能轉化為電能。交流發電機由定子和轉子組成，轉子在磁場中旋轉，定子繞組切割磁感線產生感應電動勢，從而產生交流電。交流發電機的工作原理是電磁感應定律的應用，即當導體在磁場中運動時，會在導體中產生感應電動勢。交流電的產生

交流電的變化規律交流電的電壓和電流的大小和方向隨時間作周期性變化。這種變化規律可以用正弦函數或余弦函數表示。交流電的頻率是表示交流電變化快慢的物理量，我國電網的標準頻率為50Hz。交流電的周期是表示交流電變化一周所需的時間，與頻率互為倒數關系。交流發電機可以作為發電機、電動機和變壓器等電氣設備中的重要組成部分，廣泛應用于電力、機械、交通等領域。交流發電機的工作原理是利用電磁感應定律將機械能轉化為電能。當轉子在磁場中旋轉時，定子繞組中會產生感應電動勢。交流發電機的輸出電壓大小取決于磁感應強度、轉速以及繞組匝數等因素。輸出電壓的頻率與轉速成正比，因此可以通過調整轉速來調節輸出頻率。交流發電機的工作原理04交流電的功率和功率因數有功功率是指實際做功的功率，用符號P表示，單位為瓦特(W)。有功功率的計算公式為：P=UIcosθ，其中U為電壓有效值，I為電流有效值，cosθ為功率因數。在交流電的一個周期內，瞬時功率相加的總和為零，即平均功率為零。有功功率反映了交流電在一個周期內所消耗的能量。交流電的有功功率無功功率是指電感或電容元件與電源之間交換的功率，用符號Q表示，單位為乏(Var)。無功功率的計算公式為：Q=UIsinθ，其中U為電壓有效值，I為電流有效值，sinθ為無功電流與有功電流的比值。交流電的無功功率無功功率是由電感或電容元件產生的，用于建立磁場或電場，但不轉化為其他形式的能量。無功功率反映了交流電在一個周期內所交換的能量。視在功率是指電壓和電流有效值的乘積，用符號S表示，單位為伏安(VA)。01交流電的視在功率和功率因數視在功率包括了有功功率和無功功率，但不反映實際做功的多少。02視在功率的計算公式為：S=UI，其中U為電壓有效值，I為電流有效值。03功率因數是指有功功率與視在功率的比值，用符號cosθ表示。04功率因數反映了電源的效率，是衡量電源利用程度的重要參數。0505交流電的傳輸與分配電纜輸電利用電纜傳輸電能，具有低損耗、高可靠性、對環境影響小等優點。高壓輸電通過提高電壓等級，降低線路損耗，實現遠距離輸電。無線輸電利用電磁波傳輸電能，無需物理線路連接，但能量傳輸效率較低。交流電的傳輸方式由配電變壓器、開關站和配電線路組成，負責將電能分配給用戶。配電網絡通過并聯電容器或同步調相機等設備，對無功功率進行補償，提高功率因數。無功補償通過調節變壓器分接頭或投切無功補償設備，保持電壓在規定范圍內。電壓控制交流電的分配方式動態穩定性指電網在受到較大擾動后，各發電機能夠保持同步運行的能力。暫態穩定性指電網在發生短路、故障等