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直流电是指方向始终固定不变的电压或电流。能产生直流电的电源称为直流电源。 常见的直流电源如图1-17（a）所示。电源适配器输入为交流电，经内部电源电路转换成直流电输出，因此也属于直流电源。图1-17（b）所示为直流电源的图形符号，直流电源两极有正、负之分。图1-17（c）所示是一个简单的直流电路，电流始终是从直流电源正极流出，经电阻R和灯泡后流到负极。
图1-17 直流电源与直流电路
直流电又分为稳定直流电和脉动直流电。
稳定直流电是指方向固定不变且大小也不变的直流电。 稳定直流电可用图1-18（a）所示波形表示，电流 I 的大小始终保持恒定（始终为6mA），在图中用直线表示；电流方向保持不变，始终是从电源正极流向负极，图中的直线始终在 t 轴上方，表示电流的方向始终不变。
脉动直流电是指方向固定不变，但大小随时间变化的直流电。 脉动直流电可用图1-18（b）所示的波形表示，从图中可以看出，电流 I 的大小随时间波动变化（如 t 1 时刻电流为6mA， t 2 时刻电流变为4mA），在图中用曲线表示；电流的方向始终不变（始终从电源正极流向负极），图中的曲线始终在 t 轴上方，表示电流的方向始终不变。
图1-18 直流电
交流电是指方向和大小都随时间周期性变化的电压或电流。 交流电的类型很多，其中最常见的是正弦交流电，因此这里就以正弦交流电为例来介绍交流电。
正弦交流电的符号、电路和波形如图1-19所示。
图1-19 正弦交流电
以图（b）来说明图（c）所示正弦交流电波形：
① 在0～ t 1 期间：交流电源 e 的电压极性是上正下负，电流 I 的方向是：交流电源上正→电阻R→交流电源下负，并且电流 I 逐渐增大，在图（c）中用波形逐渐上升表示，在 t 1 时刻电流达到最大值。
② 在 t 1 ～ t 2 期间：交流电源 e 的电压极性仍是上正下负，电流 I 的方向仍是：交流电源上正→电阻R→交流电源下负，但电流 I 逐渐减小，在图（c）中用波形逐渐下降表示，在 t 2 时刻电流为0。
③ 在 t 2 ～ t 3 期间：交流电源 e 的电压极性变为上负下正，电流 I 的方向也发生改变，图（c）中的交流电波形由 t 轴上方转到下方表示电流方向发生改变，电流 I 的方向是：交流电源下正→电阻R→交流电源上负，电流反方向逐渐增大，在 t 3 时刻反方向的电流达到最大值。
④ 在 t 3 ～ t 4 期间：交流电源 e 的电压极性仍为上负下正，电流仍是反方向，电流的方向是：交流电源下正→电阻R→交流电源上负，电流反方向逐渐减小，在 t 4 时刻电流减小到0。
在 t 4 时刻以后，交流电源的电流大小和方向变化与0～ t 4 期间变化相同。实际上，交流电源不但电流大小和方向按正弦波变化，其电压大小和方向变化也按正弦波变化。
正弦交流电的正、负极性是不断重复变化的，其变化快慢可用周期或频率来表示，如图1-20所示。
图1-20 正弦交流电的周期、频率和瞬时值
交流电变化过程是不断重复的， 交流电重复变化一次所需的时间称为周期，用 T 表示，单位是秒（s） 。图1-20所示交流电的周期为 T =0.02s，说明该交流电每隔0.02s就会重复变化一次。
交流电在每秒内重复变化的次数称为频率，用 f 表示，它是周期的倒数， 即
频率的单位是赫兹（Hz）。 图1-20所示交流电的周期 T =0.02s，那么它的频率 f =1/T=1/0.02s=50Hz。该交流电的频率 f =50Hz，说明在1s内交流电重复0～ t 4 这个过程50次。交流电变化越快，变化一次所需的时间越短，周期就越短，频率就越高。
交流电的大小和方向是不断变化的，交流电在某一时刻的值称为该时刻的瞬时值。
以图1-20所示的交流电压为例，它在
时刻的瞬时值为
（约为311V），该值为最大瞬时值；在
时刻瞬时值为0V，该值为最小瞬时值。
交流电的大小和方向是不断变化的，这给电路计算和测量带来不便，为此引入了有效值的概念。下面以图1-21所示电路来说明有效值的含义。
图1-21 交流电有效值的说明图
图1-21所示两个电路中的电热丝完全一样，现分别给电热丝通交流电和直流电，如果两电路通电时间相同，并且电热丝发出热量也相同，对电热丝来说，这里的交流电和直流电是等效的，那么就将图（b）中直流电的电压值和电流值分别称为图（a）中交流电的有效电压值和有效电流值。
市电电压220V指的就是有效值，其含义是虽然交流电压时刻变化，但它的效果与220V直流电是一样的。没有特别说明时，交流电的大小通常是指有效值，测量仪表的测量值一般也是指有效值。 正弦交流电的有效值与瞬时最大值的关系是
例如，市电的有效电压值为220V，它的最大瞬时电压值=
。