马铃薯电池

当交流发电机产生交流电压时，电压会随着时间切换极性，但会以非常特殊的方式进行。随着时间的推移，由交流发电机的这种交替极性电压所追踪的“波”呈现出独特的形状，称为正弦波 ：下图 交流电压随时间变化的图表（正弦波）。 在机电交流发电机的电压图中，从一种极性到另一种极性的变化是平滑的，电压电平在零（“交叉”）点变化最快，在其峰值变化最慢。如果我们在 0 到 360 度的水平范围内绘制“正弦”的三角函数，我们会发现与下表中的模式完全相同。 三角“正弦”函数。 角度（°） Sin（角度） 波浪 角度（°） Sin（角度） 波浪 00.0000zero1800.0000zero1

复数对于交流电路分析很有用，因为它们提供了一种方便的方法来符号化表示电压和电流等交流量之间的相移。 然而，对于大多数人来说，抽象向量和实际电路量之间的等价性并不容易理解。在本章前面，我们看到了交流电压源如何以复杂的形式（幅度和 相角），以及极性标记。 由于交流电没有像直流电那样设定的“极性”，因此这些极性标记及其与相位角的关系往往令人困惑。本节旨在澄清其中一些问题。 电压本质上是相对的 数量。当我们测量电压时，我们可以选择如何将电压表或其他电压测量仪器连接到电压源，因为电压存在于两个点之间，而仪器上的两条测试线可以用来制作连接。 在直流电路中，我们明确表示电压源和电压降的极性，使用“+

非正弦重复波形等效于一系列不同频率的正弦波的原理是一般波的基本性质，对交流电路的研究具有重要的实际意义。 这意味着任何时候我们的波形不是完美的正弦波形，所讨论的电路都会做出反应，就好像它同时施加了一系列不同频率的电压一样。 当交流电路承受由多种频率组成的电源电压时，该电路中的组件以不同的方式响应每个组成频率。任何电抗元件（例如电容器或电感器）都会同时对电路中的每个频率呈现独特的阻抗量。 值得庆幸的是，通过应用叠加定理，对此类电路的分析变得相对容易 ，将多频源看作是一组串联的单频电压源，一次分析一个源的电路，最后将结果相加得出总和： 由频率组合驱动的电路：60 Hz 和 90 Hz

电气隔离的SPICE分析 除了能够在交流和直流电路中的不同电压和电流水平之间轻松转换外，变压器还提供了一种非常有用的功能，称为隔离 ，这是一种无需使用直接接线即可将一个电路耦合到另一个电路的能力。 我们可以通过另一个 SPICE 仿真来演示这种效果的应用：这次展示了两个电路的“接地”连接，通过使用额外的电压源在一个电路和接地之间施加高直流电压： 变压器将 V1 处的 10 Vac 与 V2 处的 250 VDC 隔离。 v1 1 0 ac 10 sin rbogus1 1 2 1e-12 v2 5 0 直流 250 l1 2 0 10000 l2 3 5 100 k l1 l