1.5 单相交流电

单相交流电是我们日常生活中用得最多的电压，如220V。除此之外，还有110V、60V、30V、20V、15V、10V、6.3V、3V等，应用于不同场合。

1. 瞬时值、幅值、有效值

瞬时值 正弦量在任一瞬间的值称为瞬时值，用小写字母表示，如u、i、e分别表示电压、电流、电动势的瞬时值。

幅值（最大值）瞬时值中最大的值称为幅值或最大值，用Um、Im、Em分别表示电压、电流、电动势的幅值。

有效值 交流电流过电阻R所产生的热量与一直流电加于该电阻R所产生的热量相等时，则此直流电压（或直流电流）称为交流电压（或交流电流）之有效值U（或I）。有效值用大写字母表示，其表示方法与直流电相同。

幅值与有效值之间的关系为

同理

2. 周期、频率、角频率

周期 交流电完成一次完整的变化所需要的时间叫做周期，常用T表示。周期的单位是秒（s）、毫秒（ms）、微秒（μs）。1s=1000ms，1ms=1000μs。

频率 交流电在1秒钟内完成周期性变化的次数叫做频率。常用f表示，频率的单位常用千赫（kHz）或兆赫（MHz）做单位。1kHz=1000Hz，1MHz=1000000Hz。交流电频率f是周期T的倒数，即

角频率 在单位时间内转过的弧度值称为角频率，即

3. 相位、初相位、相位差

相位 相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。交流电的大小和方向是随时间变化的。比如正弦交流电流的公式是

式中，i——交流电流的瞬时值；

I——交流电流的最大值；

f——交流电的频率；

t——时间。

随着时间的推移，交流电流可以从零变到最大值，从最大值变到零，又从零变到负的最大值，从负的最大值变到零，如图1-12（a）所示。在三角函数中，2πft 相当于角度，它反映了交流电任何时刻所处的状态，是在增大还是在减小，是正的还是负的，等等。因此把2πft叫做相位，或者叫做相。

同相 同相指两个相同频率的交流电的相位差等于零或180°的偶数倍的相位关系。

反相 反相指两个相同频率的交流电的相位差等于180°或180°的奇数倍的相位关系。

初相位 如果t等于零的时候，i并不等于零，正弦交流电流公式应该改写成i=Isin（2πft+φ），如图1-12（b）所示。那么2πft+φ叫做相位，φ叫做初相位，或者叫做初相。

相位差 两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差，或者叫做相差。

这两个频率相同的交流电，可以是两个交流电流，可以是两个交流电压，可以是两个交流电动势，也可以是这三种量中的任何两个。

例如研究加在电路上的交流电压和通过这个电路的交流电流的相位差，如果电路是纯电阻，那么交流电压和交流电流的相位差等于零。也就是说交流电压等于零（或最大）时，交流电流也等于零（或最大），这种情况叫做同相位，或者叫做同相。如果电路含有电感和电容，交流电压和交流电流的相位差一般是不等于零的，也就是说一般是不同相的，或者电压超前于电流，或者电流超前于电压。

加在晶体管放大器基极上的交流信号电压和从集电极输出的交流电压，这两者的相位差正好等于180°，这种情况叫做反相位，或者叫做反相。

4. 视在功率、有功功率、无功功率和功率因数

功率因数cosφ与负载的性质有关，假若电压U与电流I一定，根据（1-5）式，发电机所能被利用的有功功率P与cosφ成正比，所以cosφ越高，发电机的功率就被利用得越充分；反之，cosφ越低，发电机的功率就被利用得越不充分。