交流电平均值、最大值、有效值的详细区别

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交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量。

交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”。

这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值”对于学习交流电有极大的帮助。

一、 准确把握概念1. 瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。

瞬时值随时间的变化而变化。

不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同。

交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位。

以正弦交流电为例(从中性面开始计时)。

则有:其瞬时值为:e=E m sinωti=I m sinωt u=U m sinωt2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低。

以正弦交流电为例。

则有:E m =nB ωS ,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即I m =r R E m , U m =I m R 。

3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流电的有效值是根据它的热效应确定的。

交流电流i 通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流I通过同一电阻R在相同时间内所产生的热量相等, 则这个直流电流I的数值叫做交流电流i的有效值, 用大写字母表示, 如I、U 等。

一个周期内直流电通过电阻R所产生的热量为:交流电通过同样的电阻R,在一个周期内所产生热量:根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即将代入上式i=I m sinωt4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。

对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势:I t N E 平均电流→∆∆∙=φ=U r R E 平均电压→+=I R ∙二、正弦交流电的“四值”之间的关系1、正弦交流电的有效值与最大值的关系: U=m mU U 707.02=,I=m m I I 707.02= 注:I U 是电流、电压的有效值,I m 、U m 是电流、电压的最大值2、正弦交流电的平均值与最大值和有效值的关系:m m P I I I 637.02==π,m m P U U U 637.02==π,I I P 90.0=,U U P 90.0=注:I p 、U p 是电流、电压的平均值三、“四值”解题方法小结:交变电流有四值,即有效值、平均值、最大值和瞬时值.各值何时应用,对照如下情况确定:(1)在研究电容器是否被击穿时,要用峰值(最大值).因电容器上标明的电压是它在直流电源下工作时所承受的最大值.(2)在研究交变电流的功率和产生的热量时,只能用有效值.(3)在求解某一时刻线圈受到的磁力矩时,只能用瞬时值.(4)在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电量时,要用平均值.。

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量。

交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”。

这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值” 对于学习交流电有极大的帮助。

一、准确把握概念1 •瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。

瞬时值随时间的变化而变化。

不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同。

交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位。

以正弦交流电为例(从中性面开始计时)。

则有:其瞬时值为:e=E m sincoti=I m sincot u=U m sincDt2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低。

以正弦交流电为例。

则有:E m=nBcoS,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即I冲旦,U m=ImRoR + r3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流电的有效值是根据它的热效应确定的。

交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流/通过同一电阻在相同时间内所产生的热量相等,则这个直流电流I的数值叫做交流电流i的有效值,用大写字母表示,如人U 等。

一个周期内直流电通过电阻R所产生的热量为:Q=I2RT交流电通过同样的电阻R,在一个周期内所产生热量:Q— i2R dt红 Jo根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即将代入上式i=ImsincotII2「了丄dt -cos2cotdt)"冇= 0.707厶4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。

交流电的瞬时值最大值有效值和平均值e

交流电的瞬时值最大值有效值和平均值e
根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即
将代入上式i=Imsinωt
4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势:
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二、正弦交流电的“四值〞之间的关系
1、正弦交流电的有效值与最大值的关系: U= ,I=
注:I U是电流、电压的有效值,Im、Um是电流、电压的最大值
2、正弦交流电的平均值与最大值和有效值的关系: , , ,
注:Ip、Up是电流、电压的平均值
三、“四值〞解题方法小结:
交变电流有四值,即有效值、平均值、最大值和瞬时值.各值何时应用,对照如下情况确定:
〔1〕在研究电容器是否被击穿时,要用峰值〔最大值〕.因电容器上标明的电压是它在直流电源下工作时所承受的最大值.
〔2〕在研究交变电流的功率和产生的热量时,只能用有效值.
〔3〕在求解某一时刻线圈受到的磁力矩时,只能用瞬时值.
〔4〕在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电量时,要用平均值.
一、准确把握概念
1. 瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。瞬时值随时间的变化而变化。不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同。交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位。以正弦交流电为例〔从中性面开始计时〕。那么有:
其瞬时值为:e=Emsinωt
i=Imsinωt u=Umsinωt
2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能到达的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的上下。以正弦交流电为例。那么有:
Em=nBωS,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即Im= ,Um=ImR。
3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值之青柳念文创作交变电流的大小和方向都随时间作周期性变更,所以要准确描绘交变电流的发生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量.交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”.这四个近似但又有区此外物理量,容易造成混乱,懂得好“四值”对于学习交流电有极大的帮忙.一、 准确掌控概念1. 瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值.瞬时值随时间的变更而变更.分歧时刻,瞬时值的大小和方向均分歧.交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位.以正弦交流电为例(从中性面开端计时).则有:其瞬时值为:e=E m sinωti=I m sinωt u=U m sinωt2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来暗示交变电流的强弱或电压的高低.以正弦交流电为例.则有:E m =nBωS,此时电路中的电流强度及用电器两头的电压都具有最大值,即I m =r R E m, U m =I m R.3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电畅通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内发生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值.交流电的有效值是根据它的热效应确定的.交流电流i 通过电阻R 在一个周期内所发生的热量和直流电流I 通过同一电阻R 在相同时间内所发生的热量相等, 则这个直流电流I 的数值叫做交流电流i 的有效值, 用大写字母暗示, 如I 、 U 等.一个周期内直流电通过电阻R 所发生的热量为:交流电通过同样的电阻R ,在一个周期内所发生热量: 根据定义,这两个电流所发生的热量应相等,即将代入上式i=I m sinωt4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内发生的交变电流对时间的平均值.对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势:I t N E 平均电流→∆∆•=φ=U rR E 平均电压→+=I R • 二、正弦交流电的“四值”之间的关系1、正弦交流电的有效值与最大值的关系: U=m mU U 707.02=,I=m m I I 707.02=注:I U 是电流、电压的有效值,I m 、U m 是电流、电压的最大值2、正弦交流电的平均值与最大值和有效值的关系:m m P I I I 637.02==π,m m P U U U 637.02==π,I I P 90.0=,U U P 90.0=注:I p 、U p 是电流、电压的平均值三、“四值”解题方法小结:交变电流有四值,即有效值、平均值、最大值和瞬时值.各值何时应用,对照如下情况确定:(1)在研究电容器是否被击穿时,要用峰值(最大值).因电容器上标明的电压是它在直流电源下工作时所承受的最大值.(2)在研究交变电流的功率和发生的热量时,只能用有效值.(3)在求解某一时刻线圈受到的磁力矩时,只能用瞬时值.(4)在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电量时,要用平均值.。

浅谈交流电的有效值和平均值

浅谈交流电的有效值和平均值

浅谈交流电的有效值和平均值电工技术, 电阻, 交流电, 平均值, 绝对值一、基本概念:交流电的有效值:在相同的电阻上分别通以直流电流和交流电流,经过一个交流周期的时间,如果它们在电阻上所损失的电能相等的话,则把该直流电流(电压)的大小作为交流电流(电压)的有效值,正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。

交流电的平均值:对于交流电来说,数学上的平均值是0(因为是正负是对称的)。

但电工技术上我们关心的是其量值(绝对值)的大小。

所以电工技术上的平均值指的是电流(电压)的绝对值在一个周期内的平均值。

二、例子:1、10V的直流电压加在10Ω电阻的两端,电阻的发热功率是多少?这个答案很简单,坛里所有的朋友都会:P=U×U/R=10V×10V/10Ω=10W2、如果把上面的10V直流电压改成下图±10V的方波呢,电阻的发热功率又是多少?答案是否也不难?因为负半周时电压的平方和正半周时是一样的,所以功率也和上面一样还是10W!(电压是负的功率还是正的,也就是功率和电压的正负无关)图中红色部分是正半周做的功,蓝色部分是负半周作的功问:这个±10V的方波电压的平均值是多少?有效值是多少?峰值是多少?根据上面的定义,很明显:①平均值是10V(其电压的绝对值在一个周期内的平均值是10V);②有效值是10V(发热功率相同的等效直流电压是10V);③峰值是10V3、如果把上面的方波去掉负半周部分(也就是+10V方波),那电阻上的功率又会是多少呢?很明显,只有一半时间在做功,从宏观上看其平均功率只有一半了,也就是5W!同问:这个+10V的方波电压的平均值是多少?有效值是多少?峰值是多少?根据上面的定义,很明显:①平均值是5V(其电压的绝对值在一个周期内的平均值是5V);②有效值是7.07V:(发热功率相同的等效直流电压是:U^2=PR=5W×10Ω,U=根号50≈7.07V);③峰值是10V可见:去掉负半周后其电压的平均值是原来的一半,而有效值并不是原来的一半,而是原来的0.707倍!峰值不变以上为了便于理解,用了方波做例子计算(如果用正弦波,那么就需要有高等数学的微积分知识,对于某些朋友可能理解困难。

交流电平均值、瞬时值、最大值、有效值的区别

交流电平均值、瞬时值、最大值、有效值的区别

交流电平均值、瞬时值、最大值、有效值的区别高中分校 林永德在交流电教学中,历届学生对交流电的瞬时值、最大值、有效值、平均值的理解容易出错,有的乱用方式,有的忽视条件,如果在教学中注意以下两个方面,可以有效地防止学生所出的错误。

1.以交流发电模式为主体,揭示概念的实值。

① 发电模式:N 匝线圈,其面积为S ,总电阻为r ,在一匀强磁场中(磁感应强度为B ),绕垂直于B 的轴,以角速度ω匀速转动;即构成交流电源;交流电源通过滑环和电刷引到外电路,即构成交流全电路。

② 概念的理解:A 、最大值,当线圈平面与磁场平行时,出现最大值。

最大电动势Em=NB ωS 最大电流Im=rR Em +,R 两端的最大电压Um=I m ·R 。

B 、瞬时值:交流全路中,其电动势、电流、电压、均随时间发生周期性变化,如从中性面开始计时,其瞬时值分别为:e=Emsin ωt i=Imsin ωt u=Umsin ωtC 、有效值:对于正弦(或余弦)交流电,有效值=2最大值。

即 E=2EmI=2ImU=2UmD 、 平均值: 对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势: I t NE 平均电流→∆∆∙=φ=U rR E 平均电压→+=I R ∙ 2、学生容易出现的错误:(1)有效值的理解:有效值=2最大值,学生容易把条件“正弦或余弦”交流电忽视,对于非正弦或余弦交流电,学生很难建立起电流热效应方程,以求解有效值。

如:求以下交流电的有效值。

学生容易出现以下几种答案: a : U=25, b : U=23c: U=28正确的解法: 建立电流热效应方程: 2.01.031.05222⨯=⨯+⨯RU R R 即: U=17 (V )(2)平均值的理解:如:交流发电模式中,从中性面开始,转过060,求此过程的平均电动势。

学生容易出现以下错误,把平均电动势理解为电动势的平均值,即E =S NB Em e e ω43260sin 02021=+=+ 正确的解法: E =N πωωπφ2326160cos 0S NB BS BS N t =∙-=∆∆ (3)求解功率或电热用交流电源给外电路供电,在求解功率或电热问题的时候,学生很容易把平均值与有效值混淆。

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量。

交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”。

这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值”对于学习交流电有极大的帮助。

一、准确把握概念1. 瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。

瞬时值随时间的变化而变化。

不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同。

交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位。

以正弦交流电为例(从中性面开始计时)。

则有:其瞬时值为:e=Emsinωti=Imsinωt u=Umsinωt2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低。

以正弦交流电为例。

则有:Em=nBωS,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即Im=, Um=ImR。

3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流电的有效值是根据它的热效应确定的。

交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流I通过同一电阻R在相同时间内所产生的热量相等, 则这个直流电流I的数值叫做交流电流i的有效值, 用大写字母表示, 如I、 U等。

一个周期内直流电通过电阻R所产生的热量为:交流电通过同样的电阻R,在一个周期内所产生热量:根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即将代入上式i=Imsinωt4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。

对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势:==二、正弦交流电的“四值”之间的关系1、正弦交流电的有效值与最大值的关系: U=,I=注:I U 是、的,Im、Um是电流、电压的最大值2、正弦交流电的与最大值和有效值的关系:,,,注:Ip、Up是电流、电压的平均值三、“四值”解题方法小结:交变电流有四值,即有效值、平均值、最大值和瞬时值.各值何时应用,对照如下情况确定:(1)在研究电容器是否被击穿时,要用峰值(最大值).因电容器上标明的电压是它在直流电源下工作时所承受的最大值.(2)在研究交变电流的功率和产生的热量时,只能用有效值.(3)在求解某一时刻线圈受到的磁力矩时,只能用瞬时值.(4)在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电量时,要用平均值.。

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量。

交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”。

这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值”对于学习交流电有极大的帮助。

一、 准确把握概念1. 瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。

瞬时值随时间的变化而变化。

不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同。

交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位。

以正弦交流电为例(从中性面开始计时)。

则有:其瞬时值为:e=E m sinωti=I m sinωt u=U m sinωt2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低。

以正弦交流电为例。

则有:E m =nBωS,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即I m =r R E m , U m =I m R 。

3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流电的有效值是根据它的热效应确定的。

交流电流i 通过电阻R 在一个周期内所产生的热量和直流电流I 通过同一电阻R 在相同时间内所产生的热量相等, 则这个直流电流I 的数值叫做交流电流i 的有效值, 用大写字母表示, 如I 、 U 等。

一个周期内直流电通过电阻R 所产生的热量为:交流电通过同样的电阻R ,在一个周期内所产生热量:根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即将代入上式i=I m sinωt4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。

对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势: I t N E 平均电流→∆∆•=φ=U rR E 平均电压→+=I R •二、正弦交流电的“四值”之间的关系1、正弦交流电的有效值与最大值的关系: U=m mU U 707.02=,I=m m I I 707.02= 注:I U 是电流、电压的有效值,I m 、U m 是电流、电压的最大值2、正弦交流电的平均值与最大值和有效值的关系:m m P I I I 637.02==π,m m P U U U 637.02==π,I I P 90.0=,U U P 90.0=注:I p 、U p 是电流、电压的平均值三、“四值”解题方法小结:交变电流有四值,即有效值、平均值、最大值和瞬时值.各值何时应用,对照如下情况确定:(1)在研究电容器是否被击穿时,要用峰值(最大值).因电容器上标明的电压是它在直流电源下工作时所承受的最大值.(2)在研究交变电流的功率和产生的热量时,只能用有效值.(3)在求解某一时刻线圈受到的磁力矩时,只能用瞬时值.(4)在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电量时,要用平均值.。

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量。

交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”。

这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值”对于学习交流电有极大的帮助。

一、准确把握概念1•瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。

瞬时值随时间的变化而变化。

不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同。

交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位。

以正弦交流电为例(从中性面开始计时)。

则有:其瞬时值为:e=E m Sin 3 ti=l m sin 3 t u=U m sin wt2. 最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低。

以正弦交流电为例。

则有:E m=nB 3S,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即咕=_^ , U m=|m R。

R r3. 有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流电的有效值是根据它的热效应确定的。

交流电流通过电阻R 在一个周期内所产生的热量和直流电流I 通过同 一电阻R 在相同时间内所产生的热量相等 ,贝U 这个直流电流 I 的数值叫做交流电流i 的有效值,用大写字母表示,如I 、U一个周期内直流电通过电阻 R 所产生的热量为:Q =I 2RT交流电通过同样的电阻 R ,在一个周期内所产生热量: Q =l ?R dt根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即 PRT=f i 2Rdt Jo2诰 阳42祚 广1 - fo cos 2劲(---------- di 2 I/2\l 2 = J-r( dt- cos Icotdt}— (JO) \2T Jo Jo \2TV TJQ将代入上式i=I m sin st4. 平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。

如何理解交流电的有效值和平均值

如何理解交流电的有效值和平均值

如何理解交流电的有效值和平均值交流电是指电流和电压在周期性变化的情况下,正负方向反复交替的电信号。

在交流电中,我们常常涉及到有效值和平均值的概念。

理解这两个概念对于电路分析和计算电功率等方面非常重要。

首先,我们来理解交流电的有效值。

有效值也被称为均方根值,用来表示交流电的大小。

对于周期为T的交流电信号I(t),其有效值Irms定义为在一个周期内该信号的电流值的平方平均值在T的长度上的开平方。

同样地,对于周期为T的交流电压信号V(t),其有效值Vrms定义为在一个周期内该信号的电压值的平方平均值在T的长度上的开平方。

有效值的物理意义是在电阻上产生相同功率时所需的直流电流值或电压值。

换句话说,当电阻电流为Irms时,在电路中会发生与交流电流Irms相同的热耗散功率。

因此,我们可以把有效值视为交流电中电流或电压信号的"等效"直流值。

对于正弦波交流电而言,其有效值通常等于其峰值的1/√2倍。

其次,我们来理解交流电的平均值。

平均值也被称为直流值或直流等效值,用来表示交流电的平均大小。

对于周期为T的交流电信号I(t),其平均值Iavg定义为在一个周期内该信号的电流值的平均值。

对于周期为T的交流电压信号V(t),其平均值Vavg定义为在一个周期内该信号的电压值的平均值。

平均值的物理意义是交流电信号在一个周期内正半周期所产生的热耗散功率与负半周期所吸收的热耗散功率的平均值。

平均值计算时不考虑信号的正负情况,而只计算信号的大小平均值。

对于正弦波交流电而言,其平均值为0,因为正半周期的功率与负半周期的功率相互抵消。

在实际应用中,有效值和平均值经常被用来计算电路中的功率和能量消耗。

电功率是电流和电压的乘积,可以通过使用有效值计算。

对于交流电,电功率通常定义为乘积的时间平均值,即有效值乘以平均值的结果。

这是因为交流电的功率是随着时间的变化而变化的,通过取乘积的时间平均值可以得到一个稳定的功率值。

综上所述,交流电的有效值和平均值是描述其大小的两个重要指标。

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

创作编号:GB8878185555334563BT9125XW创作者: 凤呜大王*交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量。

交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”。

这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值”对于学习交流电有极大的帮助。

一、 准确把握概念1. 瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。

瞬时值随时间的变化而变化。

不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同。

交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位。

以正弦交流电为例(从中性面开始计时)。

则有:其瞬时值为:e=E m sinωti=I m sinωt u=U m sinωt2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低。

以正弦交流电为例。

则有:E m =nB ωS ,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即I m =rR E m , U m =I m R 。

3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流电的有效值是根据它的热效应确定的。

交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流I 通过同一电阻R在相同时间内所产生的热量相等, 则这个直流电流I的数值叫做交流电流i的有效值, 用大写字母表示, 如I、U等。

一个周期内直流电通过电阻R所产生的热量为:交流电通过同样的电阻R,在一个周期内所产生热量:根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即将代入上式i=I m sinωt4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。

交流电压的有效值平均值瞬时值最大值

交流电压的有效值平均值瞬时值最大值

交流电压的有效值平均值瞬时值最大值
交流电压是指电源在正负交替变化的电压信号。

在交流电中,存在着不同的值来表示电压的特性。

其中最常用的表示方法是有效值、平均值和瞬时值。

有效值是指交流电压的等效直流电压,即使得在相同负荷下产生相同功率的直流电压。

在交流电压中,有效值是最常用的,因为它能够准确地表示电压的大小,并且与直流电压具有相同的能力。

平均值是指交流电压信号在一个周期内的时间平均值。

它是将交流电压信号在一个周期内的每个瞬时值相加,然后除以周期时间得到的。

平均值对于描述交流电压信号的时间平均水平很有用,但不能准确反映电压的大小变化。

瞬时值是指交流电压信号在某一时刻的具体数值。

由于交流电压的正负值会不断变化,所以瞬时值也会随着时间的推移而变化。

瞬时值可以用于分析交流电压信号的具体波形和特性。

最大值是指交流电压信号中的最大数值。

在正弦波形的交流电压中,最大值等于峰值值的绝对值。

最大值对于描述交流电压信号的峰值大小很有用,但不能反映电压的变化率和周期性。

总之,交流电压的有效值用于准确描述电压的大小,平均值用于描述电压的时间平均水平,瞬时值用于分析电压的波形和特性,最大值用于描述电压的峰值大小。

这些不同的值在电力系统、电子设备以及日常生活中都具有重要的应用价值。

交流电压的有效值平均值瞬时值最大值

交流电压的有效值平均值瞬时值最大值

交流电压的有效值、平均值和瞬时值引言交流电是我们日常生活中常见的一种电力形式,它具有周期性变化的特点。

在分析交流电时,我们常常关注其有效值、平均值和瞬时值。

本文将对这三个概念进行详细解释,并探讨它们之间的关系。

交流电的特点交流电是指电流和电压随时间变化而周期性地改变方向和大小的电信号。

在交流电中,电流和电压都是随时间而变化的,且其波形通常呈正弦曲线。

有效值(RMS)有效值又称为均方根(Root Mean Square,简称RMS),是衡量交流电大小的一个重要参数。

它表示一个周期内正弦波振幅平方的平均数,并且与相同大小的直流电产生相同效果。

对于一个正弦波来说,其有效值等于其峰-峰值(peak-to-peak value)除以2倍根号2。

峰-峰值即为波形从最低点到最高点所经历的全部变化。

例如,一个正弦波的峰-峰值为10伏特,则其有效值为10 / (2 * √2) ≈ 3.54伏特。

有效值在电力系统中有着重要的应用,例如计算功率、电流负载等。

平均值平均值是指一个周期内交流电信号的平均数。

对于正弦波来说,其平均值为0,因为正弦波在一个周期内上升和下降的部分面积相等。

然而,在实际应用中,我们通常关注交流电信号的绝对值平均数。

这个平均数可以通过将正弦波进行整个周期的积分,并除以一个周期的长度来计算得到。

对于一个正弦波来说,其绝对值平均数等于其有效值乘以根号2 / π。

即:绝对值平均数 = 有效值* √2 / π。

例如,一个正弦波的有效值为3伏特,则其绝对值平均数为3 * √2 / π ≈1.35伏特。

瞬时值瞬时值是指交流电信号在某一时刻的具体数值。

由于交流电信号是随时间变化的,所以瞬时值可以看作是时间的函数。

对于正弦波来说,瞬时值可以表示为:V(t) = Vm * sin(ωt + φ)其中,V(t)表示瞬时值,Vm表示峰值,ω表示角频率,t表示时间,φ表示相位差。

三者之间的关系在一个周期内,交流电信号的瞬时值是不断变化的,而有效值和平均值则是对这些瞬时值进行综合考虑得到的。

交流电的电压最大值和有效值的关系

交流电的电压最大值和有效值的关系

交流电的电压最大值和有效值的关系
交流电的电压最大值和有效值是相关的:
一、有效值
1、有效值是指一段交流电的均方根值,也称为标准值,根据计算它仅
在一个电路单元内测量得出,而不是在一段传输线上测量得出。

2、有效值是按照时间的平均值计算的,它可用于计算电压的实际功率
和传输量,从而可以得出最后的结果。

二、最大值
1、最大值是指一段交流电的最大值,通常取决于电压的特性,从周期
性变化范围来看,它就是最高值。

2、最大值用于评估传输线电压的最大强度,以及维持电力网络的稳定,因此在配网设计中以及日常维护中都很重要。

总结:
有效值是一段交流电的均方根值,可用于计算电压的实际功率和传输量;而最大值指的就是最高值,用于评估传输线的最大强度和维持电
力网络的稳定,是配网设计和日常维护中非常重要的参数。

因此,交
流电的电压最大值和有效值是必不可少的参数,彼此相互关联,可以
帮助我们更好地了解电力系统的变化情况,确保电力网络的安全运行。

交流电平均值、最大值、有效值的详细区别

交流电平均值、最大值、有效值的详细区别

交流电平均值、瞬时值、最大值、有效值林永德在交流电教学中,历届学生对交流电的瞬时值、最大值、有效值、平均值的理解容易出错,有的乱用方式,有的忽视条件,如果在教学中注意以下两个方面,可以有效地防止学生所出的错误。

1.以交流发电模式为主体,揭示概念的实值。

① 发电模式:N 匝线圈,其面积为S ,总电阻为r ,在一匀强磁场中(磁感应强度为B ),绕垂直于B 的轴,以角速度ω匀速转动;即构成交流电源;交流电源通过滑环和电刷引到外电路,即构成交流全电路。

② 概念的理解:A 、最大值,当线圈平面与磁场平行时,出现最大值。

最大电动势Em=NB ωS 最大电流Im=rR Em +,R 两端的最大电压Um=I m ·R 。

B 、瞬时值:交流全路中,其电动势、电流、电压、均随时间发生周期性变化,如从中性面开始计时,其瞬时值分别为:e=Emsin ωt i=Imsin ωt u=Umsin ωtC 、有效值:对于正弦(或余弦)交流电,有效值=2最大值。

即 E=2EmI=2ImU=2UmD 、 平均值: 对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势: I tN E 平均电流→∆∆•=φ=U r R E 平均电压→+=I R • 2、学生容易出现的错误:(1)有效值的理解:有效值=2最大值,学生容易把条件“正弦或余弦”交流电忽视,对于非正弦或余弦交流电,学生很难建立起电流热效应方程,以求解有效值。

如:求以下交流电的有效值。

学生容易出现以下几种答案: a : U=25, b : U=23c: U=28正确的解法: 建立电流热效应方程: 2.01.031.05222⨯=⨯+⨯RU R R 即: U=17 (V )(2)平均值的理解:如:交流发电模式中,从中性面开始,转过060,求此过程的平均电动势。

学生容易出现以下错误,把平均电动势理解为电动势的平均值,即E =S NB Em e e ω43260sin 02021=+=+ 正确的解法: E =N πωωπφ2326160cos 0S NB BS BS N t =•-=∆∆ (3)求解功率或电热用交流电源给外电路供电,在求解功率或电热问题的时候,学生很容易把平均值与有效值混淆。

交流电的瞬时值最大值有效值和平均值

交流电的瞬时值最大值有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量;交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”;这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值”对于学习交流电有极大的帮助;一、 准确把握概念1. 瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值;瞬时值随时间的变化而变化;不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同;交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位;以正弦交流电为例从中性面开始计时;则有:其瞬时值为:e=E m sinωti=I m sinωt u=U m sinωt2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低;以正弦交流电为例;则有:E m =nB ωS,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即I m =r R E m , U m =I m R;3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值;交流电的有效值是根据它的热效应确定的;交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流I通过同一电阻R在相同时间内所产生的热量相等, 则这个直流电流I 的数值叫做交流电流i的有效值, 用大写字母表示, 如I、U 等;一个周期内直流电通过电阻R所产生的热量为:交流电通过同样的电阻R,在一个周期内所产生热量:根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即将代入上式i=I m sinωt4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值;对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势:I tN E 平均电流→∆∆•=φ=U r R E 平均电压→+=I R •二、正弦交流电的“四值”之间的关系1、正弦交流电的有效值与最大值的关系: U=m mU U 707.02=,I=m m I I 707.02= 注:I U 是、的,I m 、U m 是电流、电压的最大值2、正弦交流电的与最大值和有效值的关系:m m P I I I 637.02==π,m m P U U U 637.02==π,I I P 90.0=,U U P 90.0= 注:I p 、U p 是电流、电压的平均值三、“四值”解题方法小结:交变电流有四值,即有效值、平均值、最大值和瞬时值.各值何时应用,对照如下情况确定:1在研究电容器是否被击穿时,要用峰值最大值.因电容器上标明的电压是它在直流电源下工作时所承受的最大值.2在研究交变电流的功率和产生的热量时,只能用有效值.3在求解某一时刻线圈受到的磁力矩时,只能用瞬时值.4在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电量时,要用平均值.。

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量。

交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”。

这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值”对于学习交流电有极大的帮助。

一、准确把握概念1. 瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。

瞬时值随时间的变化而变化。

不同时刻,瞬时值的大小和方向均不同。

交流电的瞬时值取决于它的周期、幅值和初相位。

以正弦交流电为例(从中性面开始计时)。

则有:其瞬时值为:e=Emsinωti=Imsinωt u=Umsinωt2.最大值:交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低。

以正弦交流电为例。

则有:Em=nBωS,此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即Im=, Um=ImR。

3.有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。

交流电的有效值是根据它的热效应确定的。

交流电流i通过电阻R在一个周期内所产生的热量和直流电流I通过同一电阻R在相同时间内所产生的热量相等, 则这个直流电流I的数值叫做交流电流i的有效值, 用大写字母表示, 如I、 U等。

一个周期内直流电通过电阻R所产生的热量为:交流电通过同样的电阻R,在一个周期内所产生热量:根据定义,这两个电流所产生的热量应相等,即将代入上式i=Imsinωt4.平均值:交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。

对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势:==二、正弦交流电的“四值”之间的关系1、正弦交流电的有效值与最大值的关系: U=,I=注:I U 是、的,Im、Um是电流、电压的最大值2、正弦交流电的与最大值和有效值的关系:,,,注:Ip、Up是电流、电压的平均值三、“四值”解题方法小结:交变电流有四值,即有效值、平均值、最大值和瞬时值.各值何时应用,对照如下情况确定:(1)在研究电容器是否被击穿时,要用峰值(最大值).因电容器上标明的电压是它在直流电源下工作时所承受的最大值.(2)在研究交变电流的功率和产生的热量时,只能用有效值.(3)在求解某一时刻线圈受到的磁力矩时,只能用瞬时值.(4)在求交变电流流过导体的过程中通过导体截面积的电量时,要用平均值.。

电流有效值 平均值 最大值

电流有效值 平均值 最大值

电流有效值平均值最大值
当然,咱们用更通俗的话来说说电流的这几个“值”:
最大值(峰值):
就好像你荡秋千,荡到最高的那一刻,那就是电流最大值。

它就是电流在每个来回摆动(周期)里能到达的最高峰。

有效值:
想象你每个月的工资吧,有效值就像是你稳定到手的金额,能实实在在用来支付账单的那种。

交流电的有效值也是这样,它能告诉你电流在实际使用中有多强,就像直流电那样持续稳定地发挥作用。

形象点讲,如果直流电和交流电烧水速度一样快,那么这个交流电的有效值就跟那直流电的数值一样。

平均值:
这个就有点像你算一个月内每天走了多少步,然后求个总数除以天数。

但在交流电的世界,特别是正弦交流电,如果算整个周期,正面走的步数和反面走的步数一正一负,最后平均下来就是零,感觉好像白忙活。

不过,如果我们只看你向前走(比如上坡)的步数,算个平均,那就有意义了,但这个值在日常用得不多,因为有效值更能反映出交流电的真实工作效能。

所以,最大值是电流的最高峰,有效值是你真正关心的“实用强度”,平均值在大多数情况下不太重要,除非我们专门讨论半个周期的情况。

一文弄清电压和电流的有效值、瞬时值、平均值、最大值及其关系

一文弄清电压和电流的有效值、瞬时值、平均值、最大值及其关系

一文弄清电压和电流的有效值、瞬时值、平均值、最大值及其关系电压电压(voltage),也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。

其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。

电压的国际单位制为伏特(V,简称伏),常用的单位还有毫伏(mV)、微伏(μV)、千伏(kV)等。

“电压”一词一般只用于电路当中,“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中,也就是说专词专用,以免混淆。

直流电压与交流电压如果电压的大小及方向都不随时间变化,则称之为稳恒电压或恒定电压,简称为直流电压,用大写字母U表示。

如果电压的大小及方向随时间变化,则称为变动电压。

对电路分析来说,一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压),其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。

交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。

在电路中提供电压的装置是电源(电压源)。

因为有这两种电压的存在,所以才有了几种不同的名称,同时不同的名称也代表不同的含义。

所以我们分为两个方面讨论:直流电压:根据定义直流电压的的大小及方向都不随时间变化,因此就没有瞬时值的概念,在作用时间内电压值处处相等。

或者也可以说存在瞬时值,只是处处都相等,就没有必要在去讨论这个瞬时值的概念了。

同时也没有最大值以及平均值,有效值都没有讨论的意义,所以我们只讨论交流电。

交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值交变电流的大小和方向都随时间作周期性变化,所以要准确描述交变电流的产生的效果,需要用到“最大值、有效值、瞬时值、平均值”四个物理量。

交流电的“最大值、有效值、瞬时值、平均值”常称为交流电的“四值”。

这四个类似但又有区别的物理量,容易造成混乱,理解好“四值”对于学习交流电有极大的帮助。

1.瞬时值:交流电流、电压、电动势在某一时刻所对应的值称为它们的瞬时值。

瞬时值随时间的变化而变化。

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交流电平均值、瞬时值、最大值、有效值
林永德
在交流电教学中,历届学生对交流电的瞬时值、最大值、有效值、平均值的理解容易出错,有的乱用方式,有的忽视条件,如果在教学中注意以下两个方面,可以有效地防止学生所出的错误。

1.以交流发电模式为主体,揭示概念的实值。

① 发电模式:
N 匝线圈,其面积为S ,总电阻为r ,在一匀强磁场中
(磁感应强度为B ),绕垂直于B 的轴,以角速度ω匀
速转动;即构成交流电源;交流电源通过滑环和电刷
引到外电路,即构成交流全电路。

② 概念的理解:
A 、最大值,当线圈平面与磁场平行时,出现最大值。

最大电动势Em=N
B ωS 最大电流Im=r
R Em +,R 两端的最大电压Um=I m ·R 。

B 、瞬时值:交流全路中,其电动势、电流、电压、均随时间发生周期性变化,如从中性面开始计时,其瞬时值分别为:
e=Emsin ωt i=Imsin ωt u=Umsin ωt
C 、有效值:对于正弦(或余弦)交流电,有效值=2最大值。

即 E=2Em
I=2Im
U=2Um
D 、 平均值: 对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势: I t
N E 平均电流→∆∆•=φ=U r R E 平均电压→+=I R • 2、学生容易出现的错误:
(1)有效值的理解:
有效值=2最大值
,学生容易把条件“正弦或余弦”交流电忽视,对于非正弦或余弦
交流电,学生很难建立起电流热效应方程,以求解有效值。

如:求以下交流电的有效值。

学生容易出现以下几种答案: a : U=25
, b : U=23
c: U=28
正确的解法: 建立电流热效应方程: 2.01.031.052
22⨯=⨯+⨯R
U R R 即: U=17 (V )
(2)平均值的理解:
如:交流发电模式中,从中性面开始,转过0
60,求此过程的平均电动势。

学生容易出现以下错误,把平均电动势理解为电动势的平均值,即E =S NB Em e e ω4
3260sin 02021=+=+ 正确的解法: E =N πωω
πφ2326160cos 0S NB BS BS N t =•-=∆∆ (3)求解功率或电热
用交流电源给外电路供电,在求解功率或电热问题的时候,学生很容易把平均值与有效值混淆。

如:交流发电模式中,从中性面开始转过0
90,求此过程中R 产生的热量和电源的总功率。

学生容易出现的错误为:P=)(422
222r R S B N E I +=•πω (T BS N E 4
10-•=) Q==••+=•T R r R E Rt I 4
1)()(22…… 正确的解法: P=IE= )(222222r R S B N r R E +=+ω (2
Em E = Em=NB ωS )
Q==••+=•4)(4222
T R r R E T R I …… (4)求解通过线圈横截面的电量:
在交流发电模式中,从中性面开始计时,转过0180,求此过程通过电阻R 的电量:
学生容易出现以下错误,q=I )(22)(22Im r R NBS T r R S NB t t +=•+=∆=
∆πω 正确的解法是: r R NBS r R N t r R t N t r R E t I q +=+∆=∆•+∆∆=∆•+=∆•=2φφ
总之,在交流电的教学中,如果从概念的实值让学生领悟它们的区别,从学生容易出现的错误突破概念的运用,就能有效地让学生理解概念,明确其本质。

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