交变电流的有效值RMS value of alternating current
多大的直流电,发热和这个交流电一样?
U有效 = Um / √2 P平均 = Um² / (2R)高中物理
蓝色:交流电,绿色:直流电,灯的亮度表示瞬时功率
U有效 = Um / √2 P平均 = Um² / (2R)
让交流电和直流电分别通过相同的电阻,如果相同时间内产生的热量相等,这个直流电压就叫交流电压的有效值。正弦交流电的有效值是峰值的 1/√2。家用电器标的 220 V 就是有效值,峰值约 311 V。
Um交流电压峰值(V)f交流电频率(Hz)U直流电压(V)
t = 0.00 s
速度
交流有效值7.07V
交流平均功率5.00W
直流功率2.50W
电阻产生的热量
直流电压等于交流有效值时,两条曲线在整周期处重合。
想一想
峰值为 10 V 的正弦交流电,与多大的直流电在同一电阻上发热相同?
约 7.07 V,即 10/√2。把直流电压调到 7 V 左右,两条热量曲线几乎重合;交流电的曲线呈波浪形,因为瞬时功率在 0 和最大值之间变化。
模型条件电阻 R = 10 Ω 不随温度变化 · 频率放慢到零点几赫兹,便于观察灯的明暗
实验记录
调好参数后点“记录当前数据”。多记几组不同参数的数据,就能画出它们的关系并做直线拟合;暂停后在不同时刻记录,还可以研究读数随时间的变化。