电工技术基础

第二章 正弦交流电路
第三节 单一参数电路元件的交流电路
以上讨论了正弦交流电的基本概念和常用的三种表示方法，下面开始讨论交流电路。在交流电路中，我们将讨论三种不同性质的负载元件：电阻、电感和电容。三种元件的组成及性质不同，在电路中的作用也不相同。电阻元件把它在电路中获得的能量转化成热能消耗掉，其转换过程不可逆转，因此它是耗能元件。电感元件把从电路中吸取的能量转化成磁场能；电容元件把从电路中吸取的能量转化成电场能，但它们又能在一定的条件下放出能量返送回电路，因此它们是储能元件。
在正弦交流电路中，由于电压、电流都是连续变化的，电感和电容元件的能量转换也将不断进行，所以在本章中对上述三种电路都要详细讨论。
我们先从具有理想元件的电路入手，即纯电阻电路、纯电感电路和纯电容电路，这些电路也称为单一参数电路。而后，在此基础上再进一步分析其他实用电路。
一般由白炽灯、电热器、电炉及各类电阻器组成的电路都可以看成纯电阻电路；忽略电容器的内部损耗的电容电路可以看成纯电容电路；纯电感线圈很难见到，因为绕制线圈的导线总会有一定的电阻，只有当导线电阻很小、计算又不要求十分精确时，才可以把它看成是纯电感元件。
　 在讨论交流电路时应当注意：
　（1）电路中标注的电压、电流方向都是我们选定的参考方向，而它们的实际方向是在不断改变的，瞬时值为正的半个周期，实际方向与参考方向相同；瞬时值为负的半个周期，实际方向与参考方向相反。
（2）电路中电压和电流的关系主要是效值关系和相位关系，因为在同一交流电路中各正弦量的频率都相同。
（3）交流电路中的功率一般是随着时间的变化而变化。负载的功率也引伸为代数量，负载功率为正表示该元件从电路吸收能量；负载功率为负表示该元件向电路释放能量。