什麼是電壓,我想,不是所有的電工都或多或少知道一點,形象地說,就是電荷的壓力。 銅和鋁等導體含有大量可以自由移動的電子(即自由電子),隨著電壓的增加,這些自由電子會在相同的壓力下定向移動,形成電流。
也就是說,電壓對電荷的壓力有乙個方向,這個方向表示為正負,即電壓的正方向是從正到負。 所以,有正負電壓,無論是直流電還是交流電。 但是,交流電壓的正負極是週期性變化的,這使得在電路分析中無法寫出其正負極。
但顯然,在電路分析中,交流電壓和電流的方向還是被標記出來的,這是為什麼呢? 很簡單,無論是交流電路還是直流電路,都假設電壓和電流的正方向,就像我們在做數學題時假設方程中的未知數是 x 一樣。
只有假設電壓和電流的正方向,我們才能通過瞬時值表示式或改變電壓和電流的波形來知道電壓和電流的實際方向。 例如,交流電壓u的參考正方向如下圖1-1所示,其瞬時值表示式為u=um sin(2 ft),為正弦函式,因此其波形與sinx的波形相同,如下圖所示。
圖1-1:電壓瞬時值的最大值為um,因此波形的最高點為um值。 如果該電壓的頻率 f 為 50Hz,則週期 t 為 002 秒,對應於 sinx 函式的 2。 此時,坐標軸的橫軸為時間,從左到右表示時間在前進,原點對應時間的起點(0時間點或定時起點)。
結合電壓的參考正方向、瞬時值表示式和波形,我們可以知道任何給定時刻交流電壓的大小和實際方向。 例如,在時間 0 時,電壓值為 0V,從 0 秒到 0在01秒之間,電壓波形在垂直軸的正半軸上,表示電壓大於零,這意味著電壓的實際方向與參考正方向相同。 也就是說,在 0 秒到 0 秒內在 01 秒之間,電壓的實際方向是正負。
顯然,基準的正方向可以任意假設,但實際方向不會隨著基準的正方向的假設而改變,例如,如果交流電壓與上面相同,我們假設其正向左為負,為正,如下圖1-2所示。
圖 1-2 具有相同的起點,即交流電壓的實際方向是從 0 秒到 0它在 01 秒內仍然是正負的,因此交流電壓的瞬時值的表示式為 u=-um sin(2 ft)。 從波形來看,它是 0 秒到 0在01秒之間,電壓波形在縱軸的負半軸上,表示電壓小於零,這意味著電壓的實際方向與基準正方向相反,基準正方向為左負和右正,因此實際方向為左正和右負。
綜上所述,交流電壓也分為正負極,雖然電壓的實際方向隨時間變化,但是我們可以任意指定其參考正方向,在我們的實際工作中,在寫電壓時都標明了正負極,你明白嗎?
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