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1、理解四个特征值学好交变电流 鲁 军（湖北省兴山一中 443711） 交流电的四值指：瞬时值、最大值、有效值、平均值。 瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数，不同时刻瞬时值是不同的氖管发光的相关 计算应该用瞬时值最大值（峰值）：交变电流在变化过程中所取得的最大值，E =NBS 电容的击穿电压涉及到 m电压的最大值.有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的，让交流电和直流电（恒定电流）分别 通过阻值相同的电阻，在同样的时间内发热相同，直流电的相关值就是该交流电的有效值.正弦交流电的有效值与峰值的关系：E=m， U=m， I= m （请注意：此关系只适应于正弦222交流电，在时间上应为
2、从中性面或垂直中性面位置开始的1周期的整数倍）4在没特别说明的情况下，交流电的相关值指的是有效值；电器上标注的是有效值；交流电表测 的是有效值；在计算电功、电功率和焦耳热时要用有效值平均值：平均值是指在某段时间内流过电路的总电荷与该段时间的比值正弦交流电的平均值 i/A42 一；一:一1111iiiliiiiIII!3 2 0.01； 0.02 0.03；0.04t/s图 1通常指正半周内的平均值，E = 2E .电量的计算用平均值.兀 m例1图 1 所示为一交流电的电流随时间变化的图象，此 交流电的有效值是（）A.虽 A B. 5A C. 3.5爲AD. 3.5A解析交流电的有效值是根据电流
3、的热效应来定义的，让 交流电和直流电分别通过同一电阻，在同一时间内产生的热量 相同，那么直流电的值就是交流电的有效值时间上必须选定 一个周期，根据恒定电流的焦耳热公式做相应计算/2RT=（4込）2RT +（3J2）2RT解得：I=5A2 2计算交流电的有效值就是假想有一个直流电接在阻值为R的电阻上，同时假想交流电接在阻值 也为 R 的电阻上，时间取一个周期（或取周期的整数倍），分别计算直流和交流的焦耳热并使它们相 等，从而求出的直流电的值就是交流电的有效值例 2如图 2 所示，为一个经双可控硅调节后加在电灯上的电压，交流电的每一个二分之一周期图2中的前面的四分之一周期被截去则电灯上电压的 有效
4、值为多少？R2解析 由电流的热效应得：得交流电有效值为U=争例3正弦交变电流电源的电压是6V,它跟电阻RR2及电容器C,电压表一起连接组成电路 如图3所示，图中电压表的读数为U1，电容器的耐压值为U2,为保证电容器C不被击穿，则（）R1图3A. U= 6込VB. U=6VC. q=6VD. U了 6込 V解析电压表测得是路端电压，因此其读数等于电源电压的有效值；而电容耐压值对应的是交 流电的峰值.故CD选项正确.未做特别说明的情况下，交流电的值指的是有效值；交流电表的读数是交流电的有效值三、误区分析：直接套用峰值与有效值为2的关系，孰不知此关系只适用于正弦交流电，其它交流电是没有 这样的关系的
5、，不能乱用；认为电流的热效应受电流方向的影响，将负方向的进行相减，而正确 的做法是将正负方向的焦耳热统统加起来；时间上取得不一样，正确做法是时间要相同而且一般 取一个周期进行计算；即使正弦交流电，若时间少于四分之一周期也是没有5的关系的.四、同步训练：1. 如图4所示，正弦交流电经过整流器后，电流波形正好去掉了半周.这种单向电流的有效值为( )A.2 AB. 込AC. 、2 A2D. 1 A图4+ u/V105O-5-10；8 12 16 20 24I It/10-2s图52. 图5所示为电子线路中产生尖脉冲信号的阶梯电压，求其最大值、周期和有效值.3. 阻值恒定的电阻，当两端加10V的直流电
6、压时，测得它的功率为P；当两端加一正弦交流电时，测得它的功率为f 由此可知该交流电压的有效值为V，峰值为V.4. （ 06年广州测试二）如图13-13所示，N=50匝的矩形线圈abed，边长ab =20cm, ad= 25cm,放在磁感强度B = 0.4T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈 中线的OO轴以n = 3000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r= 1Q，外电路电阻 R = 9Q，t=0时，线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、ed边转入纸里.在图中标出t=0时感应电流的方向. 写出线圈感应电动势的瞬时表达式.线圈转一圈外力做功多大？从图示位置转过90过程中流过电阻R的电量是多大？参考答案：图 13-131. B2.最大值= 10V 周期T=0.16s有效值U= J62IV7.91V （提示：要分四段来求）3. 5 込 104. adeb；e=314cos(100疗 t)(V)；(3)98.6J；(4)0.1C.（提示：问中线圈转动一周外力所做功等于个周期内电流所做的功W= 旦 T,R + r而 E =NBS3，m二箫（rad/s），聲问中转过四分之一周期时，电流方向未变，所以求电量时就用大小的_ E_平均值E，而 E二f Em，I =乔，匸仝另有1二f求出电量大小
