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交流電壓：初學者指南
AC代表交流電，它是指電子在導體中如何沿交流方向移動。在電子學中，電子從負電位移動到正電位。通過以固定的時間間隔（頻率）在兩個端子之間切換電勢來產生交流電。
正負端子之間的電勢差以伏特表示。因此，術語交流電壓用于確定交流電在其中流動的端子之間的電勢差值。
為負載供電的交流電源。
當在圖表上繪制時，AC電壓呈正弦波形狀。在一個周期中，AC電壓從0V開始，上升到峰值，然后通過0V返回到其負峰值，然后上升回0V。隨著交流電壓值在整個周期內變化，它以其峰值（V peak）和均方根值（V rms）表示。
V peak是正弦波形的最大幅度，而V rms是通過以下公式得出的：
V rms = V峰值x 0.7071
Vrms也被標識為V ac。它代表直流輸出的等效電壓。在美國，主電源提供120 V交流電，而英國使用230 V交流電。
交流電壓如何產生？
一個簡單的交流發電機為燈供電。
由于法拉第感應定律，交流電壓成為可能。該法則規定了當動圈以直角切入磁通量時如何在動圈中感應出電流。電流變化與磁通量變化率成正比。
交流發電機或發電機是根據法拉第定律制造的組件。它們涉及在磁場中旋轉導體環。當環路切穿磁場時，電流開始沿一個方向流動，當環路垂直于磁場時，電流達到最大值。
環路繼續旋轉，直到導體與磁通量平行為止，這將導致零電流。電流開始以與環路相反的方向流動，這與回路開始切割磁通量相反。
電阻器，電容器和電感器如何在交流電壓下工作
電感器和電容器中的交流電。
就像解決魔方的單面和六面的區別一樣，使用電阻器，電容器和電感器的電路分析也變得更加復雜。與直流電壓不同，與交流電壓一起使用時，這些組件的行為不再簡單。
電阻的測量值表示為交流電路中的阻抗（Z），而不是直流電路中的電阻（R）。電阻值沒有差異，與交流電壓的幅度或頻率無關。之所以存在術語差異，是因為在將電阻表示為電壓和電流的函數時如何考慮相量差異。
更有趣的是，施加交流電壓時電容器和電感器的行為。這些組件在直流電源的作用下分別表現為開路和短路，但在交流電下所有這些變化。電容器隨著交流電壓從其峰值開始上升和下降而存儲和釋放電荷。此行為導致電壓使電流滯后90度。
當使用交流電壓工作時，電容器的電阻特性定義為電容電抗，其公式為：
X C = 1 /2π?C
同時，在交流電壓下，電感器的行為由倫茲定律決定，并開始與改變其磁通量的電流方向相反。因此，流過電感器的電流使交流電壓滯后90度。該行為的特征在于電感電抗，具有以下公式：
X L =2π?L
考慮到交流電壓會增加電路分析的復雜性，因此有助于使用能夠預先計算復雜電路參數的PCB設計和分析軟件。OrCAD的混合信號仿真工具可讓您分析施加交流電壓時的電路行為。在設計過程中使用這些工具可以提高設計的質量和可靠性，并有助于確保您第一次就可以正確使用它們。