效值。
②交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值;交流电压表测量的数值是有效值。
③交变电流的数值在无特别说明时都指有效值。
二者关系:对于正弦式交变电流的有效值最大值之间的关系是I=Im,U=Um
2
2
典型例题:1、如图甲为电热毯的电路图,把电热毯接在U=311si
100πtV的电源上,电热毯被加热到一定温度后,通过装置P使输入电压变为乙所示的波形,从而进入保温状态,若电热丝电阻保持不变,此时交流电压表的读数是:____。
解析:电压表的示数为有效值
Um
2
据有效值的定义有:UR2T=
2R
T2
∴U=U42m=U2m=156V交变电流电压表达式为u=20si
314tV,求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f,画出交变电流的u-t图象。
解析:已知交变电流的电压表达式u=Umsi
ωt,正弦符号前的系数即为最大值,根据正弦式交变电流的电压
有效值与最大值的关系
U=Um,可求得2
U;再根据
T=2ωπ,求得
T;由
f=T1,求得
f。
据题意,交变电流电压最大值Um=20V
第13页
f有效值:U=Um=102V2
周期T=2ωπ=321π4s=002s频率f=T1=50Hz画出交变电流的电压随时间变化图象如图所示。
2、下图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的
A.周期是001s
B.最大值是311V
C.有效值是220VD.表达式为u=220si
100πtV
解析:由题图知:最大值Um=311V,且为正弦交变流电,有效值U=Um2=220V,周期T=002s,表达式为u=311si
100πtV,故B、C选项正确。
3、如图所示为一交变电流的图象,则该交变电流的有效值为多大?
解析:令该交变电流通过一电阻R,它在前半周期T2内通过该电阻产生的热量Q1=I022RT2=I204RT,它在后半周期T2内产生的热量Q2=I20RT2=I202RT,故在一个周期内产生的热量Q交=Q1+Q2=34I20RT
设某一恒定电流I在相同的时间T内通过该电阻产生的热量为I2RT,由有效值的定义知:
34I20RT=I2RT
得
I=
32I0
答案:
32I0
4、下图表示一交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电的有效值是B
A.52A
B.5A
第14页
fC722A
D72A
5、一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′以如图所示的角速度ω匀速转动,外电路电阻为R。
1在图中标出此刻线圈感应电流的方向。
2线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大?
3线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大?
4设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功?
5从图示位置开始,线圈转过60°的过程r