本課學(xué)習(xí)單一元件正弦交流電路（純電阻電路）電壓、電流及交流功率之間的關(guān)系。

電壓與電流公式

將一個(gè)電阻接到交流電源上，如右圖所示。電壓和電流的關(guān)系可以根據(jù)歐姆定律來確定。即：

上述公式表面，交流純電阻電路的基本性質(zhì)是電流瞬時(shí)值與電阻兩端電壓的瞬時(shí)值成正比。

電阻兩端電壓有效值U和電阻中流過的電流有效值I的關(guān)系可由歐姆定律得出：

在電阻大小一定時(shí)，電壓增大，電流也增大。電壓為零，電流也為零。即電流的正弦曲線與電壓的正弦曲線波形起伏一致。所以在電阻負(fù)載電路中電壓與電流是同相位的。

交流電功率公式

由于交流電路的電壓和電流都隨時(shí)間而變化，在任意瞬間，電壓瞬時(shí)值u與電流瞬時(shí)值i的乘積為瞬時(shí)功率，用“p”表示：即：

由上述公式可以得知：電阻元件上瞬時(shí)功率由兩部分組成，第一部分是常熟，第二部分是幅值為，并以2ω的角頻率隨時(shí)間按余弦規(guī)律變化的變量。

上右圖波形圖中虛線所示，p為功率隨時(shí)間變化的波形。它在一個(gè)周期內(nèi)總是大于零，表面電阻元件總是吸收電能，即消耗功率。

瞬時(shí)功率雖然能表面功率在一周期內(nèi)的變化情況，但是其數(shù)值不便于測(cè)量和計(jì)算，其實(shí)際意義不大。人們通常所說的電路的功率都是指瞬時(shí)功率在一周期內(nèi)的平均值，稱為平均功率或有功功率，以大寫字母“P”表示，經(jīng)數(shù)學(xué)推算可得：

其單位為瓦塔，由上式可見，當(dāng)電壓和電流以有效值表示時(shí)，純電阻電路中的平均功率的表示式具有和直流電路相同的形式。