交流电压:初学者指南

关键的外卖

• 了解什么是交流电压。

• 了解交流电压如何产生。

• 探讨交流电路中电阻、电容器和电感的行为。

当我在Facebook上浏览视频时，我看到一个孩子在7秒内解决了一个魔方。这让我想起了小时候类似的尝试。虽然经过一番努力，我可以解出一条边，但我从来没有把所有边都解对。

似乎有具体的技术，如何移动立方体根据你看到的模式。如果没有这些技巧，单面题和六面题的区别就大不相同了。这些差异就像使用直流电压工作的线性性vs.交流电压的复杂性。尽管交流电压更加复杂，但本文将引导您更好地理解。

那么，什么是交流电压?

AC代表交流电，它指的是电子如何在导体中以交替的方向移动。在电子学中，电子从负电位移动到正电位。交流电流是通过在固定的时间间隔(频率)内切换两个终端之间的电位而产生的。

正极和负极之间的电位差用伏特表示。因此，术语交流电压被用来确定交流电流过的端子之间的电位差值。

为负载供电的交流电源。

在图表上，交流电压呈正弦波形状。在一个循环中，交流电压从0V开始，上升到峰值，通过0V返回到负峰值，然后上升到0V。由于交流电压值在整个周期内变化，它以其峰值(V_峰)和均方根值(V_rms）.

V_峰为正弦波形的最大振幅，V ._rms由以下公式导出:

V_rms= V_峰x 0.7071

Vrms也被标识为V_交流．表示直流输出的等效电压。在美国，电源输出120伏电压_交流而英国使用的是230伏_交流．

交流电压是如何产生的?

一个简单的交流发电机为灯供电。

多亏了法拉第感应定律，交流电压才成为可能。该定律规定了当移动线圈以正确的角度穿过磁通量时，电流是如何在线圈中感应出来的。电流变化与磁通量的变化率成正比。

交流发电机或发电机是基于法拉第定律建造的部件。它们涉及绕磁场旋转导体环。当线圈切断磁场时，电流开始向一个方向流动，当线圈垂直于磁场时，电流达到最大值。

线圈继续旋转，直到导体与磁通量平行，这导致零电流。当线圈开始切断磁通量时，电流开始以相反的方向流动，但方向相反。

电阻器、电容器和电感器如何在交流电压下工作

电感器和电容器中的交流电。

就像解决魔方的单面和六面的区别一样，电路分析与直流电压不同，这些组件的行为在交流电压下使用时不再简单。

在交流电路中，电阻的测量表示为阻抗(Z)，而不是直流电路中的电阻(R)。无论交流电压的幅值或频率如何，电阻值都没有差异。术语差异的存在是因为当将电阻表示为电压和电流的函数时，相量差是如何考虑的。

更有趣的是当施加交流电压时电容器和电感的行为。在直流电源下，这些元件分别表现为开路电路和短路电路，但在交流电源下，这一切都发生了变化。当交流电压从峰值上升和下降时，电容器存储和释放电荷。这种行为导致电压滞后电流90度。

在交流电压下工作时，电容器的阻性被定义为电容电抗，其公式为:

X_C= 1/ 2π c

同时，在交流电压下电感器的行为由伦茨定律决定，并开始与改变其磁通量的电流方向相反。因此，流过电感的电流滞后交流电压90度。这种行为用感抗来表征，有如下公式:

X_l= 2πƒL

鉴于交流电压增加电路分析的复杂性，它有助于使用PCB设计和分析软件它能够预先计算复杂的电路参数。OrCAD的混合信号仿真工具允许您分析应用交流电压时电路的行为。在设计过程中使用这些工具可以提高设计的质量和可靠性，并有助于确保您在第一次就得到正确的设计。

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