单相交流电

一，直流：

稳恒直流：方向和大小都不变的电流
脉动电流：方向不随时间变化而变化的电流（大小变化）

二，交流

交流电大小和方向都随时间变化而出现周期性的变化，其种类很多，主要有：正弦交流电（变化规律遵循正弦曲线）、方波、三角板、锯齿波、指数波等等

<1>正弦交流电的三要素

最大值：信号的大小强弱，
初相位：信号变化的初始位置，
频率：信号变化的快慢

不同的三要素表示了不同的信号

交流电在某一个瞬间的数值称为瞬时值，瞬时值最大的时候叫做最大值

<2>有效值

热效应相当：在相同的电阻上分别通过直流电流和交流电流，经过一个交流周期的时间，如果它们在电阻上所消耗的电能相等的话，则把该直流电流（电压）的大小作为交流电流（电压）的有效值

通过计算，可知，如果交流电的最大值是Um，则即最大值是有效值的根号2倍

记住两个数据：我们国家的交流电频率是50Hz，即角频率=100pai ；
我们国家的供电，家用是有效值220v。

交流电的应用：供电，大量的信号是交流信号，通信载波、很多传感器的输出、音频视频信号等等

三，交流电单元电路（单元，就是只有一个负载）

研究这些电量之间的关系

ur和ir之间，只有大小不同，相位完全一样
电压有效值和电流有效值之间，就是一个R的比值关系

那么，这个电阻上功率会怎么样呢？

对应这个曲线图，可以看出，功率应该是变化的，但是不会为负

通过计算可以得到电阻上功率的表达式，对于一个周期的平均值，通过积分求平均，得到P=UI

这个结果和我们计算直流电路的公式是一样的，但是要注意，此时的U和I都不是电压和电流大小，而是正弦交流电的有效值了，而且，这个电阻上的功率是变化的，只是平均值是P=UI


发现了两个问题，一个是大小关系，一个是相位关系

1，大小，电压与电流之间的比值不是C，而是XC了，容抗，是角频率与电容值的积的倒数。频率越大，XC越小。
直流电路，频率=0，这个时候XC=无穷大，相当于断路。如果频率高了，容抗反而小了，所以，电容可以说通交流断直流，通高频阻低频。

2，相位，电流的相位要比电压的相位超前了90度。这个其实想想也好理解，电流造成电荷堆积，电流为零可不是电荷为零，而电压是与电荷成正比，所以相位不一样了。（基本充满了 电流就成零了 电压此时最大，所以相位不一样）

但是要注意，交流电电压一值变化中，所以电容上电流也是一直变化的

再看功率，先计算下瞬时功率表达式看看

功率为正说明消耗了电能，为负说明提供了电能，而且你看看功率的平均值是0
说明电容不耗电，电容只与电源能量交换，所以，电容器是储能器件。

但是，电容器也要电源提供能量的，我们把电容器要求电源提供能量的最大速率，就是瞬时功率的最大值，定义为无功功率Q

四，电感单元电路

XL称为感抗，等于角频率乘以电感，与频率有关。

直流频率为0 ，XL=0，说明在直流电路中电感是短路

频率增加，感抗也增加，所以电感也称为高频扼流圈，就是不让电流有高频变化的意思

再看相位，电感的电流相位要比电压相位落后90度

电感上功率，有电容的例子，可以看出，电感也是储能器件，P=0,也定义瞬时功率最大值为无功功率Q

我太难了，今天上电路课被点到回答问题，我居然不知所云，尴尬而不失礼貌的跳到了下一位同学…