正弦交流电的概念_正弦交流电入门知识

有关正弦交流电的入门知识，有关交流电、交流电信号、电子测量仪器，以及交流电的周期和频率，交流电周期平率关系，电角度与频率关系等，帮助大家理解正弦交流电的基本概念。

1、在电力系统中，从发电到输配电，用的都是交流电。这里的电源是交流发电机。以前介绍过一个最简单的原理性交流发电机，它是靠线圈在磁场中转动而获得的交变的感应电动势的。

交流发电机产生的交变电动势随时间变化的关系图，基本上是正弦或余弦函数的波形，这样的交流电叫做简谐交流电。

2、在无线电电子设备中的各种电讯号，大多也是交流电信号。这里电讯号的来源是多种多样的。在收音机、电视机中通过天线接收了从电台发射到空间的电磁波。形成整机的讯号源。

3、在许多电子测量仪器（如交流电桥、示波器、频率计、Q 表等）中， 这些讯号发生器自身也是一些特殊的电子电路，靠它激发的自生振荡，为其它测量仪器提供交流电动势。

在各种无线电电子设备中往往具有多级放大电路，这时除了整机的交流电源外，前一级放大器的输出是后一级的输入，对后一级电路来说，我们也可以把前一级作为讯号源。

实际中不同场合应用的交流随时间变化的波形而不同：

（1）市电是50周的简谐波；

（2）电子示波器用来扫描的讯号是锯齿波；

（3）电子计算机中采用的讯号是矩形脉冲；

（4）激光通讯用来载波的是尖脉冲；

（5）广播电台发射的讯号在中波段是535KC—1605KC的调幅波（即振幅随时间变化的简谐波）；

（6）电视台和通讯系统发射的讯号兼有调幅和调频波（即频率随时间变化的简谐波）。这里讲的“波”是习惯说法，其实都是电流i 随时间t的变化状态（即振动状态），而不是波。我们知道，波方程必须既是时间t又是空间r（或其中之一，如x）的函数。虽然交流电的波形多种多样,但其中最重要的是简谐交流电，这是因为：

（1）简谐交流电是一种最常见的交流电，由于非简谐交流电可能引起用电器（如电动机）额外的功率损耗，并造成电路的某些部分出现不应有的高电压，从而引起种种危害，因此，工业及民用交流电都采用简谐交流电；

（2）任何非简谐式的交流电都可分解为一系列不同的频率的简谐成分。例如方形波可用Fourier series表示为：这级数的前三项相加，所得结果就已与方波的形状有相当的近似了。

（3）不同频率的简谐成分在线性电路种彼此独立，互不干扰。

由于同频率简谐函数叠加的结果仍旧是该频率的简谐函数，简谐函数的微商和积分也是同一频率的简谐函数。如此，不但使简谐交流电路问题处理和运算特别简单，而且不同频率的简谐交流电在电路中彼此独立，互不干扰。