第2章　交流电路及应用

2.1　单相正弦交流电

2.1.1　正弦交流电简介

（1）正弦交流电的产生

2.1　正弦交流电的产生

交流发电机是根据电磁感应原理研制的。交流发电机由固定在机壳上的定子和可以绕轴转动的转子两部分组成。固定在机壳上的电枢称为定子；转子由铁芯和绕在其上的线圈组成，线圈的两端分别接在彼此绝缘的两个金属环上，再通过与此有良好接触的电刷将交流电送到外电路。当转子旋转时，由于线圈绕组切割磁感线运动而产生感应电动势，这个感应电动势向外输送，提供给负载的就是一个正弦交流电压。

在线圈旋转过程中，每经过一次中性面，由于导体切割磁力线方向改变，感生电动势方向变化一次，且每次线圈与中性面重合时，感生电动势恰好为零。线圈与中性面垂直时，达到最大值。其变化规律的正弦波曲线，如图2-1所示。

图2-1　单相交流发电机输出的电压波形

记忆口诀

匀强磁场有线圈，旋转产生交流电。

电流电压电动势，变化规律是弦线。

（2）正弦交流电的波形图

如图2-2所示为正弦交流电的波形图。从波形图可直观地看出交流电的变化规律。绘图时，采用“五点描线法”，即：起点、正峰值点、中点、负峰值点、终点。

　　

图2-2　正弦交流电的波形图

从波形图可看出，正弦交流电有以下3个特点：

① 瞬时性　在一个周期内，不同时间瞬时值均不相同。

② 周期性　每隔一相同时间间隔，曲线将重复变化。

③ 规律性　始终按照正弦函数规律变化。