正弦交流电

大小和方向随时间作有规律变化的电压和电流称为交流电,又称交变电流.正弦交流电是随时间按照正弦函数规律变化的电压和电流.由于交流电的大小和方向都是随时间不断变化的,也就是说,每一瞬间电压（电动势）和电流的数值都不相同,所以在分析和计算交流电路时,必须标明它的正方向.

概念

表示

交流电与直流电

应用

概念

正弦交流电的三要素:(1)最大值;

(2)角频率;

(3)初相位(初相)

交流电在实际使用中，如果用最大值来计算交流电的电功或电功率并不合适，因为毕竟在一个周期中只有两个瞬间达到这个最大值。为此人们通常用有效值来计算交流电的实际效应。

理论和实验都证明，正弦交流电的有效值等于最大值的根号2分之1(就是有效值是最大值的0.707倍).

表示

大小及方向均随时间按正弦规律做周期性变化的电流、电压、电动势叫做正弦交流电流、电压、电动势，在某一时刻t的瞬时值可用三角函数式（解析式）来表示，即

i(t)=Imsin(ωt+ji0)u(t)=Umsin(ωt+ju0)

e(t)=Emsin(ωt+je0)

式中，Im、Um、Em分别叫做交流电流、电压、电动势的振幅(也叫做峰值或最大值)，电流的单位为安培(A)，电压和电动势的单位为伏特(V)；ω叫做交流电的角频率，单位为弧度/秒(rad/s)，它表征正弦交流电流每秒内变化的电角度；ji0、ju0、je0分别叫做电流、电压、电动势的初相位或初相，单位为弧度rad或度（0）

交流电与直流电

在现代工农业生产和日常生活中，广泛地使用着交流电。主要原因是与直流电相比，交流电在产生、输送和使用方面具有明显的优点和重大的经济意义。例如在远距离输电时，采用较高的电压可以减少线路上的损失。对于用户来说，采用较低的电压既安全又可降低电器设备的绝缘要求。这种电压的升高和降低，在交流供电系统中可以很方便而又经济地由变压器来实现。此外，异步电动机比起直流电动机来，具有构造简单、价格便宜，运行可靠等优点。在一些非用直流电不可的场合，如工业上的电解和电镀等，也可利用整流设备，将交流电转化为直流电。

应用

正弦交流电在工业中得到广泛的应用，它在生产、输送和应用上比起直流电来有不少优点，而且正弦交流电变化平滑且不易产生高次谐波，这有利于保护电器设备的绝缘性能和减少电器设备运行中的能量损耗。另外各种非正弦交流电都可由不同频率的正弦交流电叠加而成（用傅里叶分析法），因此可用正弦交流电的分析方法来分析非正弦交流电。

正弦交流电在生活中有着广泛的应用，最基础的是照明，各类小电器，汽车的蓄电池也是由它转换。

但是，在各种广泛的用途中，我们并不能直接去应用交流电，这就需要稳压和滤波，比如各类小家电的供电，如果直接引入交流电，脉动电流将会瞬间烧毁电器，这就需要我们知道电器需要的电压值和电流值，通过变压来适合电器工作，值得一提的是，多年的工作经验告诉我，稳压和滤波在电器的整体性能里面占非常重要的一面，很多的电器是因为滤波不良而导致电压不稳，烧毁用电器。

但是，汽车的蓄电池充电却对稳压和滤波要求相对宽松一些，这是因为普通的蓄电池本身就看做是一个电容，如果你用滤波后很平稳的涓涓细流来充盈它，那样将会是费时费力还做不出效果，蓄电池所需要就是脉动很大的电流，当然，这个环境就不是很严格的了。

其实我们一直生活在交流电当中，比如手机寻呼机信号，各种电子的无线传输的辐射，人体功能，谐振原理。

几乎宇宙中所有的生命体，未知生命，包括在人类看来没有生命特征的物体，差不多都存在交流电，只不过是细微之分，人类应该在这个专业进行更深入的研究。