交流电的重要特性

1、交流電的重要特性交流電的重要特性n弦式電壓的極性與弦式電流的方向：由於弦式電壓與電流不斷地以sin或cos函數變動，因此電壓有正負極性的變動，電流也有方向的交替改變n當我們在電路中以電壓的極性及電流的方向表達時，它們都是代表瞬間弦波的正值部份弦式波形的定義弦式波形的定義n瞬間值瞬間值(instantaneous values)(instantaneous values)：某一瞬間的數值：某一瞬間的數值，如，如e e1 1及及e e2 2即為即為t t1 1及及t t2 2秒的瞬間電壓秒的瞬間電壓n振幅振幅(amplitude)(amplitude)或或峰值峰值(peak value)(peak

2、 value)：波形的最大值：波形的最大值，如，如E Em m即為電壓波形即為電壓波形的最大電壓的最大電壓n峰對峰值峰對峰值(peak-to-peak value)(peak-to-peak value)：波形的最大正值與最大：波形的最大正值與最大負值的相差量負值的相差量，如，如E Ep-pp-p即為電壓波形即為電壓波形的峰對峰電壓的峰對峰電壓n週期週期(period(period) )：連續波形之最少的重覆時間連續波形之最少的重覆時間，如，如T T1 1、T T2 2 、T T3 3即為該即為該電壓波形的週期電壓波形的週期且且T T1 1 = T = T2 2 = T = T3 3弦式波形的

3、定義弦式波形的定義( (續續) )n頻率頻率 (frequency) f(frequency) f：週期之倒數：週期之倒數，以以HzHz為單位為單位。1 Hz1 Hz代表每秒鐘發生代表每秒鐘發生1 1個波數個波數(cycle)(cycle)，1 1個週波即表示波形重個週波即表示波形重覆變化一次的情況覆變化一次的情況n角頻率角頻率(angular frequency)(angular frequency)：將頻率乘以：將頻率乘以2 2 之頻率計之頻率計算量算量，以以rad/srad/s為單位為單位222TTf弦式波形的定義弦式波形的定義( (續續) )n(a)(a)：一秒鐘只有一個：一秒鐘只有一

4、個周波周波數數，即表示頻率為，即表示頻率為1Hz1Hz，周期為周期為1 1 秒秒n(b)(b)：一秒鐘只有：一秒鐘只有2.52.5個個周波周波數數，即表示頻率為，即表示頻率為2.5 Hz2.5 Hz，周期周期為為0.40.4秒秒n(c)(c)：一秒鐘只有：一秒鐘只有2 2個個周波周波數數，即表示頻率為，即表示頻率為2 Hz2 Hz，周期為周期為0.50.5 秒秒弦式波形的定義弦式波形的定義( (續續) )n相移相移(phase shift)(phase shift)：弦式波形的振幅與頻率不變情況：弦式波形的振幅與頻率不變情況下下，僅在時間軸上做前後的移動，可由弦式函數中增加，僅在時間軸上做前後

5、的移動，可由弦式函數中增加相角的正負值來達成相角的正負值來達成nA Am msin(sin( t t + + ) )： 0 0可可如左圖所示，將原如左圖所示，將原A Am msin(sin( t t) )波形向左移動波形向左移動 角度角度，比比原原A Am msin(sin( t t) )更更超前超前( (快一些快一些) )nA Am msin(sin( t t ) )： 0 0可可如右圖所示，將原如右圖所示，將原A Am msin(sin( t t) )波形向右移動波形向右移動 角度角度，比比原原A Am msin(sin( t t) )更更落後落後( (慢一些慢一些) )弦式波形的定義弦式

6、波形的定義( (續續) )n兩個弦波相差一個相位兩個弦波相差一個相位 ， 0 0v v1 1(t) = V(t) = Vm msin(sin( t t) ) v v2 2(t) = V(t) = Vm msin(sin( t t + + ) )nv v1 1(t)(t)將比將比v v2 2(t)(t)落後落後一個相位一個相位 或或v v2 2(t)(t)將比將比v v1 1(t)(t)超前超前一一個相位個相位 平均值平均值(average value)(average value)n一個隨時間改變的函數一個隨時間改變的函數，在特定時間內將該函，在特定時間內將該函數與時間軸所圍成的數與時間軸所圍

7、成的面積代數和面積代數和除以該除以該時間大時間大小小，即代表該函數在此段時間的平均值，即代表該函數在此段時間的平均值平均值平均值 (average value)(average value)n半波整流：半波整流：V Vavgavg = (1/ = (1/ )A)Am m 0.318 A 0.318 Am m平均值平均值(average value)(average value)n全波整流全波整流：Vavg = (2/ )Am 0.637 Am有效值有效值(effective value)或或方均根值方均根值(RMS value)n能夠產生與直流電流相同功率的交流電流，即為等效之能夠產生與直流電

8、流相同功率的交流電流，即為等效之直流電流，稱為該交流電流之直流電流，稱為該交流電流之有效值有效值或或方均根值方均根值( (一個函數一個函數 x(tx(t) ) 平方的平均值平方的平均值、再開平方根再開平方根) )有效值有效值或或方均根值方均根值( (續續) )n所有家中用電的電壓與電流，如插座為所有家中用電的電壓與電流，如插座為110 V110 V、25 A25 A都是以有效值或方均根值來表示的都是以有效值或方均根值來表示的，因此電，因此電壓與電流的峰值會高達壓與電流的峰值會高達n一個一個方波方波的的有效值或方均根值即為其有效值或方均根值即為其峰值峰值VVVrmsm 563.155)110(22AIIrmsm355.35)25(22電弧電弧n何謂電弧?n就是高壓放電時產生的火光。n