【交流电流的有效值】
在交流电变化的一个周期内,交流电流在电阻 R 上产生的热量相当于多大数值的直流电流在该电阻上所产生的热量,此直流电流的数值就是该交流电流的有效值。例如在同样两个电阻内,分别通以交流电 i(t)和直流电 I,通电时间相同,如果它们产生的总热量相等,则说这两个电流是等效的。交流电的有效值通常用 U 或(I)来表示。U 表示等效电压,I 表示等效电流。设一电阻 R,通以交流电 i,在很短的一段时间 dt 内,流经电阻 R 的交流电可认为是恒定的,因此在这很短的时间内在 R 上产生的热量
dW=i2Rd 在一个周期内交流电在电阻上产生的总热量
W = ∫T dW = ∫T i2 Rdt
而直流电 I 在同一时间 T 内在该电阻上产生的热量
W=I2RT
根据有效值的定义有
所以有效值
I 2RT = T i 2Rdt.
0
I =
根据上式,有时也把有效值称为“平均根值”。对正弦交流电,有 i
=Imsinωt,故
I =
而其中
所以
sin2 ωt = 1 (1 − cos2ωt )
2
I = Im
1 T
(1
- cos2ωt)
2T 0
= I 1
( t − sin2ωt) |T
m
= Im
2T 2ω O
= 0.707I m
可见正弦交流电的有效值等于峰值的 0.707 倍。通常,交流电表都是按有效值来刻度的。一般不作特别说明时,交流电的大小均是指有效值。例如 市电220伏特,就是指其有效值为220伏特,它的峰值Um = 2U = 311伏特。