交流电压:初学者指南
关键的外卖
了解什么是交流电压。
了解交流电压是如何产生的。
探讨交流电路中电阻、电容和电感的行为。
当我浏览Facebook上的视频时，我看到一个孩子在7秒内解决了一个魔方。这让我想起了我小时候的类似尝试。虽然我可以在经过一番挣扎后解出一条边，但我从来没有把所有边都解对。
根据你在上面看到的图案移动立方体似乎有特定的技术。如果没有这些技术，求解单面和求解六面之间的区别是非常不同的。这些差异就像使用直流电压的线性和交流电压的复杂性。尽管交流电压更复杂，本文将指导您更好地理解。
那么，什么是交流电压?
AC代表交流电，它指的是电子如何在导体中以交替的方向移动。在电子学中，电子从负电势移动到正电势。在固定的时间间隔(即频率)内，在两个端子之间切换电势就产生了交流电。
正极和负极之间的电位差用伏特表示。因此，交流电压一词被用来确定交流电流流经的端子之间的电位差值。
为负载供电的交流电源。
在图表上，交流电压呈正弦波的形状。在一个周期内，交流电压从0V开始，上升到峰值，通过0V返回到负峰值，然后上升到0V。由于交流电压值在整个周期内不断变化，它用峰值(V峰)和均方根值(Vrms）.
V峰为正弦波形的最大幅值，Vrms由下式推导:
Vrms= V峰x 0.7071
Vrms也被标识为V交流．表示直流输出的等效电压。在美国，电源输出120伏交流而英国使用的是230伏交流．
交流电压是如何产生的?
一个简单的交流发电机为灯供电。
交流电压的产生要归功于法拉第的感应定律。该定律规定了当移动线圈以正确的角度穿过磁通量时，电流是如何在线圈中被感应的。电流的变化与磁通量的变化率成正比。
交流发电机是根据法拉第定律建造的部件。它们包括在磁场中旋转导体环。当线圈穿过磁场时，电流开始向一个方向流动，当线圈与磁场垂直时，电流达到最大值。
环路继续旋转，直到导体与磁通量平行，这导致零电流。当回路开始切断磁通量时，电流开始向相反的方向流动，但方向相反。
电阻、电容和电感如何在交流电压下工作
电感器和电容器中的交流。
就像破解魔方的单面和六面的区别一样，电路分析涉及电阻器、电容器和电感器在交流电压下变得更加复杂。与直流电压不同的是，在交流电压下使用时，这些组件的行为不再简单。
电阻的测量在交流电路中表示为阻抗(Z)，而在直流电路中表示为电阻(R)。无论交流电压的幅值或频率如何，电阻值都是一样的。术语差异的存在是因为在将电阻表示为电压和电流的函数时如何考虑相量差异。
更有趣的是，当施加交流电压时，电容器和电感的行为。这些元件在使用直流电源时，分别表现为开路和短路，但在交流电源时，这一切都改变了。当交流电压从峰值上升或下降时，电容器存储和释放电荷。这种行为导致电压滞后电流90度。
在交流电压下工作时，电容器的阻性被定义为电容电抗，其公式为:
XC= 1 / 2πƒC
同时，在交流电压下电感器的行为由伦茨定律决定，并开始与改变其磁通量的电流方向相反。因此，流过电感的电流滞后交流电压90度。这种行为用感抗来表征，它有以下公式:
Xl= 2πƒL
考虑到交流电压增加了电路分析的复杂性，它有助于使用PCB设计和分析软件它能够预先计算复杂的电路参数。OrCAD的混合信号模拟工具允许您分析电路的行为时，交流电压施加。在设计过程中使用这些工具可以提高设计的质量和可靠性，并有助于确保您在第一时间就把它们做好。
如果你想了解更多关于Cadence如何为你提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈．您也可以访问我们的YouTube频道观看有关仿真和系统分析的视频，以及查看我们的设计和分析工具套件的新功能。