交流电是什么？交流电的概念

　　交流电是什么?交流电的概念

　　生活用电和工业用电应该大家都明白它是交流电，而且它成为正弦交流电。应该有个很明显的现象，就算不知道应该也注意到了，就是用万用表测量家用电不管怎么交换表笔都不会变为负值，而测直流电时就会有正负值。主要原因是交流电的大小和方向会随着时间做周期性变化而，而直流电的大小和方向不会随着时间做周期性变化。交流电的波形图为正弦曲线，而直流电则为一条直线。

　　生活用电为交流220V，就是火线跟零线之间的电压，也叫相电压，而这里的相电压指的是有效值。那么有效值电又是怎么定义的呢？其实指的就是让交直流电通过同等负载且在同一时间产生同等热量，那么这个负载上的直流电压就为这个负载交流电压的有效值。这样一说，其实我们用的机电设备、家电等其铭牌所注的额定电压都指是有效值。

　　既然说到交流电的有效值，那肯定还有最大值。因为发电机出来的交流电压随时间以正弦函数变化，不间它的瞬时电压值是不同的。最终通过理论计算得出，其最大电压U＝有效值电压的根号2倍，如果有效值为220V，即它的最大值为311V。

　　交流电的概念是，大小和方向都随时间呈周期性变化的电动势、电压、电流统称为交流电。交流电分为正弦波交流电和非正弦波交流电。正弦波交流电被广泛使用，我们常说的三相380V、单相220V市电均为正弦波交流电。常用的小型发电机输出的也是正弦交流电。非正弦交流电用的很少，小功率UPS输出的电压为接近方波的非正弦交流电。下面主要说说正弦交流电。

　　1，单相正弦交流电。大小和方向随时间按正弦规律变化的电压、电流，统称为正交流电，我们用的~220V市电就是正弦交流电，220V指的是有效值，其最大值Um=220√2=311V，频率f=50Hz，周期T=1/50=20mS。最大值Um、频率f、初相位φ三者，称为正弦交流电的三要素。波形如下图。

　　2，三相正弦交流电。我国民用电采用三相正弦交流电，三相四(五)线制供电，其中A、B、C三相也称为火线，它们对零线N的电压称为相电压Ua、Ub、Uc，有效值均为220V，相位上相互差120o。A、B、C三相之间的电压称为线电压Uab、Ubc、Uca，其大小关系是Uab=Ubc=Uca=√3Ua=√3Ub=√3UC=220×√3=380V，线电压Uab在相位上超前相电压30o，其余类推，波形图如下。

　　三相正弦交流电压的表达式为。ua=√2Usinωt，ub=√2Usin(ωt-120o)，uc=√2sin(ωt+120o)。式中，U为电压有效值，市电为220Ⅴ;Um=√2U为最大值或叫峰值，市电为Um=√2×220=311V;ω为角频率，对于市电来说，ω=2πf=2×3.14×50=314rad/s。