时间:2017-06-19 09:11
组合式互感器与电压互感器及电流互感器一样,二次输出可以接负载,但是,负载一般不宜超过互感器标称的额定负荷。
中国通常使用的交流电,一般频率是50Hz。
我们常见的电灯、电动机等用的电都是交流电。在实用中,交流电用符号"~"表示。
电流随时间的变化规律,由此看出:正弦交流电三个要素:最大值(峰值)、周期(频率或角频率)和相位(初相位)。交流电所要讨论的基本问题是电路中的电流、电压关系以及功率(或能量)的分配问题。由于交流电具有随时间变化的特点,因此产生了一系列区别于直流电路的特性。在交流电路中使用的元件不仅有电阻,而且有电容元件和电感元件,使用的元件多了,现象和规律就复杂了。但基本遵循安培定律等基本法则。是高中电学的的考点和难点。
根据傅里叶级数的原理,周期函数都可以展开为以正弦函数、余弦函数组成的无穷级数,任何非简谐的交流电也可以分解为一系列简谐正余弦交流电的合成。
交流电被广泛运用于电力的传输,因为在以往的技术条件下交流输电比直流输电更有效率。传输的电流在导线上的耗散功率可用P=I2R(功率=电流的平方×电阻)求得,显然要降低能量损耗需要降低传输的电流或电线的电阻。由于成本和技术所限,很难降低使用的输电线路(如铜线)的电阻,所以降低传输的电流是唯一而且有效的方法。根据P=IU(功率=电流×电压,实际上有效功率P=IUcosφ),提高电网的电压即可降低导线中的电流,以达到节约能源的目的。
而交流电升降压容易的特点正好适合实现高压输电。使用结构简单的升压变压器即可将交流电升至几千至几十万伏特,从而使电线上的电力损失极少。在城市内一般使用降压变压器将电压降至几万至几千伏以保证安全,在进户之前再次降低至市电电压(中国大陆及香港特别行政区220V)或者适用的电压供用电器使用。 一般使用的交流电为三相交流电,其电缆有三条火线和一条公共地线,三条火线上的正弦波各有120°之相位差。对于一般用户只使用其中的一或两条相线(一条时需要零线)。直流变压及输电技术取得了长足的发展,而高压直流输电的浪费会比较小;因此未来有望取代交流电以解决交流电的安全性和交直流转换问题。
即正弦交流电经半波整流后的平均值只有有效值的0.45倍。相位在交流电中i=Imsin(ωt+α)中的(ωt+α)叫做相位(位相角)。它表征函数在变化过程中某一时刻达到的状态。例如,在 阶段,当ωt+α=0时达到取零值的阶段,等等。α是t=0时的位相,叫初相。在实际问题中,更重要的是两个交流电之间的相位差。图3-18画出了电压ul和u2的三种不同的相位差。图3-48a中可看到两个电压随时间而变化的步调是一致的,同时到达各自的峰值,又同时下降为零。故称这两个电压为同位相,也就是说它们之间的相位差为零。3-48b中两个电压随时间变化的步调是相反的,u1为正半周时,u2为负半周,u1达到正最大值时,u2达到负的最大值,则这两个电压的位相相反,或者说它们之间的位相差为π。图3-48c中两个电压的变化步调既不一致也不相反,而是有一个先后,它们之间的位相差介于0与π之间。从图3-48c中可以看出u1和u2之间的位相位是π/2。总之,两个交流电压或电流之间的相位差是它们之间变化步调的反映。
虽然整流器输出电压的极性永远一定,把交流电变为直流电,但此种电压是脉动的,并不能作为直流电压使用(如作电子管的直流电源),这是因为整流器本身输出的电压是脉冲或称涟波状。此种具有涟波状的整流器输出电压,在加于电子管的板极,往栅或控制栅电路前,必须先将涟波消除,使此电压平稳而几乎无脉动才行。为使整流器输出电压平稳,必先通过滤波器网路予以滤波,滤波电路是由电容器及扼流圈所构成
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