交流電壓電流取樣基礎知識

家庭、商用、工業上被廣泛應用的大多都是交流電。之所以叫做交流電是因為其大小和方向都是隨時間不斷交替變換的電流，簡稱交流。在交變電動勢作用下，電路中的電流、電壓都是交變的，這樣的電路叫做交流電路。

正弦交流電這樣迴圈變化一周所需的時間叫做週期，用字母「

t」表示。單位是秒（字母「

s」表示），常用的還有毫秒（

ms）、微妙（μ

s）、納秒（

ns）。

交流電在

1秒鐘內完成週期性變化的次數，叫做交流電的頻率，用「

f」表示，單位是赫茲，簡稱赫，用「

hz」表示。頻率的常用單位還有千赫（

khz）、兆赫（

mhz）

週期和頻率都是描述交流電變化快慢的物理量，兩者的關係為：

我國電流系統中，交流電的頻率是

50hz

，則週期

t=1/f=0.02s

，角頻率ω=2π

f=314弧度/

秒。美國、日本、西歐國家頻率是

60hz。

電壓互感器、電流互感器是一種按照

電磁感應

原理製作的特殊變壓器；

正弦交流電的瞬時值、最大值，最小值

在了解正弦交流電的瞬時值、最大值和有效值之前我們先來看看前一節課中的正弦交流電電動勢波形圖，如下右圖所示。這個波形圖還可以用數學表示式表示為：

公式中：

em表示為最大值、ω為電角度、

e為瞬時值、

t表示時間。

由上述公式可見，交流電的大小是隨著時間變化而變化的，瞬時值（某一瞬間）的大小在零和正負

峰值之間變化，最大值也僅是一瞬間數值，不能反映交流電的做工能力。

於是便引入有效值的概念，其定義為：

如果交流電和直流電分別通過同一電阻，兩者在相同的時間內所消耗的電能相等（或所產生的焦耳熱相同），則此直流電的數值就叫做交流電有效值的數值。

正弦交流電的電動勢、電壓、電流的有效值分別以e、

u、i表示。通常所說的交流電的電動勢、電壓、電流的大小均值它的有效值。交流電電氣裝置上標的額定值以及交流電儀表所指示的數值也均為有效值。

理論和實驗均已表面、正弦交流電的有效值與最大值之間的關係為：

其他正弦量（電壓、電流等）也可以寫出文中開頭第乙個表示式的形式：

電壓、電流也都有瞬時值、最大值、有效值。一般瞬時值用小寫字母（如u、

i等）表示，最大值用大寫字母附有下標

m字母表示（如um、

im）。有效值用大寫字母（u、

i）表示。最大值與有效值的關係為：

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