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簡單理解交流電平均值、有效值和最大值

2024/3/29 1:00:03 人評論 次瀏覽 分類:電工基礎  文章地址:http://m.yigongchang99.com/tech/5447.html

在電工技術當中,交流與直流各自一派,但又相互聯系,交流中的問題,往往選擇放在直流電路中分析,這應該算是電工技術當中的黃金定律。



比如歐姆定律,放在直流電路中適用,放在交流電路中同樣適用。再比如交流電中的有效值就是用直流電來定義的,其依據就是電流的熱效應,畢竟,電流在電阻元件中發熱,這是公認的事實。


讓一個交流電流和一個直流電流分別通過阻值相同的電阻,在相同時間內(2π)產生的熱量相等,那么就把這一直流電的數值叫做交流電的有效值。可見,交流電的有效值是用直流電來反映的。


最常見和最常用的交流電就是正弦交流電了,隨時間成正弦規律變化,若沒有特殊說明,平日里所說的交流,就是正弦交流電了。



而直流電在這段時間內做功為:



因為交流直流做功相等,即:



交流電有效值等于交流電最大值的1/√2倍,這是最愿看到的結果,因為由它將交流與直流交織在了一起。推導過程沒有多大意義,就像定理一般,拿出來用才是最靠譜的。220V是交流電的有效值,那么交流電的最大值就為√2*220=311V了。


對于交流,除了最大值與有效值,還有一個平均值,用的也比較多,而且與有效值容易發生“誤撞”。在一個周期內,數學上的平均值是0(正負半軸對稱),但電工技術上,關心的是量值(絕對值),所以,對于交流電的平均值指的是交流電絕對值在一個周期內的平均值。如此,得把負半軸給翻上去!



交流電平均值與有效值之間的關系是Uavg=0.9Ur,有效值又與最大值成均方根關系,所以,Uavg=0.9Ur≈0.637UM(最大值)。


直流電又分恒定直流和脈動直流,恒定直流的大小和方向不隨時間改變,水平的一條直線,而脈動直流,大小隨時間改變,但方向不隨時間變化,也就是說,任何瞬間,它都跳不到負半軸。


對于恒定直流,無所謂有效值和最大值。直流電的發展和壯大得益于愛迪生,在當時,恐怕誰也看不出他在直流領域中的強大“野心”。他的發明都是為資本服務的,所以,愛迪生不僅僅是一只燈泡。


愛迪生與特斯拉屬于同一時代的兩位科技大咖,他倆還有一層特別的關系,愛迪生是特斯拉的老板,而特斯拉僅算做一個小小的雇員,但愛迪生是資本的產物,而特斯拉則是為技術而生的,他認為日后一定是交流電的天下。也因此,兩人也分道揚鑣,各自為戰。有興趣的朋友可以追追兩人的命運與糾葛。

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