交流电路中的电阻器

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交流电路中的电阻器

发布时间：2018-11-22 文章来源：敏创原创点击次数：次

电阻器也可用于交流电源，其中消耗的电压，电流和功率以有效值给出

在之前的教程中，我们研究了电阻器，它们的连接以及使用欧姆定律来计算与它们相关的电压，电流和功率。在所有情况下，电压和电流都被假定为具有恒定极性，流动和方向，换言之，直流或直流。

但是存在另一种称为交流电或交流电的电源，其电压从正到负切换，并且随着时间的推移再次返回，并且其电流相对于电压来回振荡。AC电源的振荡形状遵循“正弦波”的数学形式，其通常称为正弦波形。因此，正弦电压可被定义为V（吨）= V 最大罪ωT。

在电感或电容值可忽略不计的交流电路中使用纯电阻时，欧姆定律的相同原理，电压，电流和功率的电路规则（甚至基尔霍夫定律）适用于直流电阻电路这一次唯一的区别是使用瞬时“峰 - 峰”或“rms”量。

使用交流交流电压和电流时，通常只使用“rms”值以避免混淆。AC波形的均方根或“均方根”值是AC波形的有效值或DC值。用于定义AC电压源的示意性符号也是“波浪”线的示意符号，而不是DC的电池符号，如下所示。

直流和交流电源的符号表示

电阻器是“无源”器件，即它们不产生或消耗任何电能，而是将电能转换成热能。在直流电路中，电阻器中电压与电流的线性比称为其电阻。然而，在AC电路中，该电压与电流的比率取决于电源的频率和相位差或相位角（ φ ）。因此，使用电阻器，当在交流电路中的术语阻抗，符号Ž是通常使用的，我们可以说，直流电阻= AC阻抗，R 1 = Z。

值得注意的是，当用于交流电路时，无论从直流到非常高频的电源频率如何，电阻器总是具有相同的电阻值，这与电容器和电感器不同

对于交流电路中的电阻器，流过它们的电流方向对电阻器的性能没有影响，因此随着电压的上升和下降而上升和下降。电流和电压达到最大值，通过零降至最小值并达到最小值。即它们同时上升和下降，据说是“同相”，如下所示。

VI相位关系和矢量图

我们可以看到，在沿水平轴，该瞬时电压和电流是同相的，因为电流和电压同时达到它们的最大值的任何点，即它们的相位角 θ 是0 Ò。然后，可以比较这些电压和电流的瞬时值，以简单地通过使用欧姆定律给出电阻的欧姆值。在下面考虑由交流电源和电阻组成的电路。

电阻两端的瞬时电压V R等于电源电压V t，给出如下：

因此，在电阻器中流动的瞬时电流将是：

由于电阻两端的电压为V R = IR，因此上面电阻两端的瞬时电压也可以如下：

在纯电阻串联交流电路中，电阻上的所有电压降可以加在一起，以找到总电路电压，因为所有电压都是彼此同相的。同样，在纯电阻并联AC电路中，可以将所有单独的分支电流加在一起以找到总电路电流，因为所有分支电流彼此同相。

因为对于AC电路中的电阻器，电压和电流之间的相角φ为零，所以电路的功率因数给出为cos 0 o = 1.0。任何时刻电路中的功率都可以通过乘以该瞬间的电压和电流来找到。

然后，由电路消耗的功率（P）以P = Vrms 1cosΦ（瓦特）给出。但由于在纯电阻电路中cos（Φ）= 1，所以消耗的功率简单地给出，P = Vrms，与欧姆定律相同。

然后，这给出了“功率”波形，并且在下面显示为一系列正脉冲，因为当电压和电流都处于它们的正半周时，所得的功率为正。当电压和电流均为负时，两个负值的乘积给出正功率脉冲。

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