1、表征交变电流的物理量扩展资料整流整流就是将交流电变成直流电的过程，通常利用晶体二极管的单向导电性来达到整流的目的，常用的有以几种（1）半波整流如图所示是半波整流电路， B 是电源变压器， D 是二极管、 R 是负载当变压器的原线圈中通入交流电时，变压器的副线圈中有交变电压输出，设输出的电压为 ，它的波形如图甲所示通过分析很容易得到负载 R 上所得的电压波形如图乙所示，从图中可看到负载电阻上获得的是强度随时间变化的交流电，也叫脉动直流电（2）全波整流如图是全波整流电路，两只二极管的负极都通过负载电阻 R 与变压器次级线圈中心抽头 O 连接当变压器输出的交变电压处于正半周时， a 正 b 负， O
2、 点电势介于 a、 b 之间， 导通， 截止，电流方向如图中实线箭头所示；当变压器输出的交变电压处于负半周时，a 负 b 正， 截止， 导通，电流方向如图中虚线所示这两种情况下通过负载 R 的电流方向总是相同的如图是全波整流波形，其中甲是变压器次数线圈 ao 间或 ab 间的交变电压波形，乙是负载电阻的电压波形（3）桥式整流全波整流虽使负载获得的直流电的脉动性比较小，但变压器次级线圈要有中心抽头，制造上很麻烦，而且二极管需承受的反向电压是 a、 b间的全部电压，故实际上常采用如图所示的桥式整流电路当变压器输出的交变电压处于正半周时， a 正 b 负， 导通，截止，这时电流方向是由 a 经 到
3、b，当变压器输出的交变电压处于负半周时， a 负 b 正， 截止， 导通，这时电流方向是由 b 经 到 a可见，通过负载电阻 R 的电流方向也总是相同的，桥式整流的波形眼全波整流的波形相似它克服了全波整流的缺点，但所需的整流元件较多。整流子即直流发电机中的换向器它的作用是保持输出电流的方向不变，如上图所示是它的作用原理图，当转子线圈都在同一个平面上时，整流子是两个互相绝缘的半圆环形，两电刷安装的位置要适当，必须保证当线圈平面经过“中性面”时，即线圈内感生电动势的瞬时值恰为零的时刻，整流子的两半环间的缝隙恰好与电刷接触实际的直流发电机的转子线圈并不都在同一平面上，而是均匀分布在转子铁心四周的凹槽
4、里（如图所示） ，这时的整流子由若干细长铜片（整流片）组成，它们彼此绝缘地、均匀地固定转轴上，铜片的数目与转子铁心的凹格数目相同，各组线圈的头和尾按一定的规律分别接到相应的铜片上角频率正弦交流电流的瞬时值的表达式为：式中 叫做角频率一个正弦量总可以找到一个与之对应的参考圆，如果以 大小为半径，以 为此半径旋转的角速度，则交流电流的瞬时值 i 可以利用此参考圆来求得如果交流电变化一个周期，则相当于参考圆的半径旋转 2 弧度，这个角度我们定义为电角度则： ，所以角频率（ ）可定义为单位时间内变化的电角度因： 所以 可见，角频率（ ） ，周期（ T） ，频率（ f）三个量只有一个是独立量，它们都是反
5、映交流电变化快慢的物理量交流电欧姆定律在交流电路中，电压、电流的有效值之间的关系和直流电路中的欧姆定律相似，其表达式为 ，其中的 I、 U 都是交流电的有效值， Z 为阻抗在交流电路中，由于电压与电流一般存在相位差，因此它的串、并联电路的电流、电压关系比较复杂在串联电路中，如图所示，总电压不等于各段分电压之和，即 ，它们的关系是：总阻抗 电压和电流的相位差 在并联电路中，如图所示，每个元件两端的瞬间电压都相等为U，每条分路电流和电压的关系为： 不同元件上电流相位各有差异这时，电路的总电流与分电流间的关系是这时的总阻抗 Z 满足关系：交变电流是怎样通过电容器电容器两板间是绝缘电介质，交变电流是怎样通过电容器的呢所谓交变电流“通过”电容器，并非自由电子真的穿过了电容器，而是电容器能充电和放电，即在交变电压作用下，当电源电压增高时，电容器充电，电荷在电容器极板上聚集，形成充电电流；当电源电压降低时，电容器放电，电荷从电容器极板上放出，形成放电电流。电容器交替地进行充、放电的过程就好象是自由电荷“穿过”电容器一样
