第15点 交变电流“四值”再认识
近几年的高考在考查“交变电流”一章中的有关内容时,主要考查了交变电流的四值,即最大值、有效值、平均值、瞬时值,它们的物理意义不同,计算方法也不同,但又相互联系,有确定的数量关系.很多同学在理解应用上容易造成混乱,下面谈谈这四个值的理解与应用.
1.瞬时值
(1)反映的是不同时刻交变电流的大小和方向,正弦交变电流瞬时值表达式为:e=Emsin ωt,i=Imsin ωt.应当注意必须从中性面开始计时.
(2)生活中用的市电电压为220 V,其最大值为220 V=311 V(有时写为310 V),频率为50 Hz,所以其电压瞬时值表达式为u=311sin (314t) V.
2.峰值(最大值)和有效值
(1)峰值:交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的最大数值,可以用来表示交变电流的电流或电压的变化幅度.
①线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,电动势的最大值Em=NBSω.
②最大值在实际中有一定的指导意义,所有使用交流的用电器,其最大耐压值应大于其使用的交流电压的最大值,电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许加的电压的最大值.
(2)有效值:根据电流的热效应来定义.让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果它们在一个周期内产生的热量相等,则这个恒定电流I、电压