交流电有效值的计算 |
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其图像如图 1 所示.由微元法可知, P — t 图线和 t 轴之间所包围的面积就 是功(图中打斜条的部分).
不难看出,图中有斜条打△的部分和无斜条打△的 部分面积是相同的,因 此打斜条部分的面积就是 P = U 2 m /2 R 线和 t 轴之间的面 积.设正弦交流电电压 的有效值是 U , 根据有效值的定义 : R U R U m 2 2 2
可得: 2 / m U U
同理可得: 2 / m I I ; 2 / m E E
此关系式仅适用于正弦交流电,那么非正弦交流电的有效值又该如何求解呢?
二、 非正弦交流电有效值的计算
例 1 。
如图 2 甲乙所示分别表示交变电流随时间变化的图象 , 则这两个交流电的有效值分别是
V 和
A 。
解析: 对于图甲, 该交变电流在每个周期 T 内都可看作两个阶段的直流电流 : 前 T /3 中, U 1 =100V , 后 2 T /3 中, U 2 =50V. 在一个周期中, 该交变电流在电阻 R 上产生的热量为 : 3 2 50 3 100 3 2 3 2 2 2 2 2 1 T R T R T R U T R U Q
①
设该交流电电压的有效值为 U , 则上述热量 T Q R U 2
②
联立①、②两式,可得有效值为 V 2 50 U
对于图乙, 从 t = 0 开始的任意一个周期内 , 前半周期是大小不变的直流电, 为 I A 1 5 , 后半周期是有效 值为 I A 2 5 2 的交变电流。
图 1 图 2 甲
乙
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