交流电有效值与峰值计算公式的推导过程.
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交流电有效值与峰值计算公式的推导过程兴安红叶21:30:28满意回答设一周期电流i(t)通过电阻R,由于电流是变化的,各瞬间功率i^2R不同,在极短时间dt 内产生热量为i^2Rdt,在一个周期T内产生的热量为∫T i^2Rdt ,如果通过电阻R,经过时间T产生相等热量的直流电流的大小为I,则有∫T i^2Rdt=I^2RT,这就得到了电流的有效值I=[(1/T)∫T i^2dt]^(1/2)对正弦量,设i(t)=ImSIN(wt+∮)I={1/T∫T Im^2SIN^2(wt+∮)dt}^(1/2)因为SIN^2(wt+∮)=(1/2)[1-COS^2(wt+∮)]所以I={(Im^2/2T)∫T [1-COS^2(wt+∮)]dt}^(1/2)={Im^2/2T[t]T}^(1/2)=(Im^2/2)^(1/2)=Im/[2^(1/2)]=0.707Im兴安红叶21:06:43有效值又叫“方均根值”-----先进行“方”(平方)运算,把其化为功率;再进行“均”(平均),在一个周期内进行功率平均;最后进行“根”(平方根)运算,计算出有效值。
比如说对于交流电压u,其有效值:兴安红叶21:07:00(其中U是有效值,T是周期,u是瞬时值,可以是任何的周期函数。
)对于正弦波,u=UmSin ωt 其中Um是峰值,ω是角频率。
代人上面的式子,计算后就可以得出用兴安红叶20:57:08一、基本概念:交流电的有效值:正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。
兴安红叶20:59:27兴安红叶21:00:51兴安红叶21:01:19兴安红叶21:01:47兴安红叶21:02:03兴安红叶21:02:42兴安红叶21:04:11交流电的有效值:在相同的电阻上分别通以直流电流和交流电流,经过一个交流周期的时间,如果它们在电阻上所损失的电能相等的话,则把该直流电流(电压)的大小作为交流电流(电压)的有效值,正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。
1202交流电的有效值
有效值是从能量的角度来衡量交流电的。
交流电的有效值,等于在相同电阻上获得相同功耗(发热)的直流电流/电压。
对正弦波来说,有效值与峰值的关系是:有效值=峰值×0.5√2=0.707峰值
一般的交流电压表、电流表,都是按有效值来刻度的,即测量到的就是正弦波的有效值。
交流电在一个周期内的平均值为零。
而技术上应用的交流电的平均值是指在一个周期内交流电的绝对值的平均值,也等于交流电在正半个周期内的平均值。
对正弦交流电,平均值=2×峰值/π=0.637峰值。
对于正弦波来说,平均值与峰值也有固定的关系,只要将有效值的刻度换成平均值就行了。
均方根值:最原始的是针对正弦波推导出来的,但实际上对所有的波形都适用。
电路上的计算基本过程是先平方再平均(积分)最后开方。
均方根值是从有效值的定义里推导出来的计算方法,因此,两者等效。
对一个直流电压,用交流电压表来测量,要么是读数为0,因为交流电压表里通常用的是半波整流电路,此直流电压不能通过半波整流电路;要么读数比直流电压高,此时直流电压就是交流电压表的“峰值”。
一个交流电压,用交流电压表测量就是有效值;用直流电压表测量,表针将指在0V处,仔细看有抖动(50Hz以下能看到)。
交流电有效值与峰值计算公式的推导过程兴安红叶21:30:28满意回答设一周期电流i(t)通过电阻R,由于电流是变化的,各瞬间功率22R不同,在极短时间dt内产生热量为22Rdt,在一个周期T内产生的热量为/ T i A2Rdt ,如果通过电阻R,经过时间T产生相等热量的直流电流的大小为I,贝U有/ T i A2Rdt=I A2RT,这就得到了电流的有效值l=[(1/T) / T iA2dt]A(1/2)对正弦量,设i(t)=lmSIN(wt+为)I={1/T / T ImA2SINA2(wt+ 为)dt}A(1/2)因为SINA2(wt+ 为)=(1/2)[1-COSA2(wt+ 为)]所以匸{(lmA2/2T) / T [1-COSA2(wt+ 为)]dt}A(1 /2)={ImA2/2T[t]T}A(1/2)=(ImA2/2)A(1/2)=Im/[2A(1/2)]=兴安红叶21:06:43有效值又叫“方均根值” ---- 先进行“方”(平方)运算,把其化为功率;再进行“均”(平均),在一个周期内进行功率平均;最后进行“根”(平方根)运算,计算岀有效值。
比如说对于交流电压u,其有效值:兴安红叶21:07:00(其中U是有效值,T是周期,u是瞬时值,可以是任何的周期函数。
) 对于正弦波,u=UmSin 3 t 其中Um是峰值,3是角频率。
代人上面的式子,计算后就可以得岀用兴安红叶20:57:08一、基本概念:交流电的有效值:正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的倍。
兴安红叶20:59:27兴安红叶21:00:51兴安红叶21:01:19 兴安红叶21:01:47 兴安红叶21:02:03兴安红叶21:02:42兴安红叶21:04:11交流电的有效值:在相同的电阻上分别通以直流电流和交流电流,经过一个交流周期的时间,如果它们在电阻上所损失的电能相等的话,则把该直流电流(电压)的大小作为交流电流(电压)的有效值,正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的倍。
正余弦交流电有效值推导周期性电压和电流的大小可以用有效值来衡量。
周期性电压或电流在一个周期内的作用,换算成相同作用下的DC电压或电流,称为周期性电压或电流的有效值。
正弦交流电的有效值计算公式的推导如下:设一正弦交流电压,其峰值为 U_\rm m,周期为 T,那么 u 随时间 t 的变化为u=U_{\rm m}{\rm sin}\left(\omega t+\varphi\right)对于恒定的电压和电流,一般用大写字母 U 和 I 表示;对于变化的电压和电流,则用小写字母 u 和 i表示。
该电压加在定值电阻 R 两端时,产生的电流 i 为i=I_{\rm m}{\rm\sin}\left(\omegat+\varphi\right)=\frac{U_{\rm m}}{R}{\rmsin}\left(\omega t+\varphi\right)在一个周期 T 内消耗的电能 W 为W=\int_{0}^{T}i^2R{\rm d}t=\int_{0}^{T}I_{\rmm}^{2}R{\rm sin}^2\left(\omega t+\varphi\right){\rm d}t=\int_{0}^{T}\frac{U_{\rm m}^2}{R}{\rmsin}^2(\omega t+\varphi){\rm d}t其中\int_{0}^{T}\sin^2(\omega t+\varphi){\rmd}t=\frac{1}{2}\int_{0}^{T}1-\cos[2(\omegat+\varphi)]{\rm d}t=\frac{1}{2}[T-\frac{1}{2\omega}\sin2(\omegaT+\varphi)+\frac{1}{2\omega}\sin2\varphi]由 T=\frac{2\pi}{\omega},可得\sin2(\omega T+\varphi)-\sin2\varphi=\sin2(2\pi+\varphi)-\sin2\varphi=0故而\it \int_{\rm 0}^{T}\rm sin^2(\it {\omega t} \rm+\varphi )\rm d\it t = \frac {T}{\rm 2}从而得到W=\it \frac{U_{\rm m}^{\rm 2}}{\rm 2 \it R} T而当等效的直流电压 U_\rm {eq} 加在电阻 R 两端时,容易证明此时产生的电流 I_\rm{eq}=\it\frac{U_\rm {eq}}{R} 即为等效电流。
有效值、平均值、峰峰值
平均值很简单,就是各个时刻的值累加,然后求平均
有效值的计算公式为:根号(电压平方在一个周期内对时间的积分/周期)
假设一个方波,高电平电压为U1,低电平电压为U0(换成电流是一样的道理),它的占空比为n(即高电平U1所占一个周期的比例为n):
那么峰峰值当然就是U1-U0了。
平均值就是 U1*n+U0*(1-n)。
有效值就是根号(U1*U1*n+U0*U0*(1-n))。
所以有效值(效值作功的当量均值)就是求i*i或v*v的平均值,然后开方(还原量纲)。
至于平均值就是简单的对i或v求均值。
正弦交流电的有效值等于最大值被根2除,即I=0.707Im;正弦波的平均值Iav=0.637Im。
对图2所示的方波而说,由定义显然可得有效值与最大值相等。
对图3所示的三角波和图4所示的锯齿波。
由定义可得有效值等于最大值被根3除I≈0.577Im。
380v交流电压表达公式摘要:一、引言二、380V交流电压表达公式介绍1.有效值公式2.峰值公式3.峰峰值公式三、公式推导与解释1.有效值公式的推导与解释2.峰值公式的推导与解释3.峰峰值公式的推导与解释四、实际应用与意义1.在家用电器中的应用2.在工业生产中的应用3.对电力系统的影响五、结论正文:一、引言在我国,家用电器以及工业生产中广泛使用的电压为380V交流电。
了解380V交流电压的表达公式,有助于我们更好地理解电压的性质和特点,以及其在实际应用中的重要性。
二、380V交流电压表达公式介绍1.有效值公式对于正弦波形的交流电压,我们通常关注其有效值,即通常所说的380V。
有效值公式为:U = U_m / √2其中,U表示有效值,U_m表示峰值。
2.峰值公式峰值指的是正弦波形交流电压的最大正值。
峰值公式为:U_m = U × √2其中,U表示有效值,U_m表示峰值。
3.峰峰值公式峰峰值是指正弦波形交流电压的最大正值与最小负值之差。
峰峰值公式为:U_p = U_m × 2其中,U表示有效值,U_m表示峰值,U_p表示峰峰值。
三、公式推导与解释1.有效值公式的推导与解释有效值的计算是基于正弦波形交流电压的热效应,即在相同功率条件下,无论交流电压的波形如何,其电流产生的热量是相同的。
因此,有效值可以看作是交流电压在相同功率条件下所产生的热量与直流电压相等时的电压值。
2.峰值公式的推导与解释峰值是正弦波形交流电压的最大正值,可以通过将有效值乘以√2得到。
这是因为正弦波形交流电压的最大正值和有效值之间的关系是U_m = U × √2。
3.峰峰值公式的推导与解释峰峰值是正弦波形交流电压的最大正值与最小负值之差。
由于正弦波形交流电压的最大正值和有效值之间的关系是U_m = U × √2,所以峰峰值可以表示为U_p = U_m × 2。
四、实际应用与意义1.在家用电器中的应用家用电器中,如电视机、空调等,都使用220V或380V交流电。
交流电有效值与峰值计算公式的推导过程兴安红叶 21:30:28满意回答设一周期电流i(t)通过电阻R,由于电流是变化的,各瞬间功率i^2R不同,在极短时间dt 内产生热量为i^2Rdt,在一个周期T内产生的热量为∫T i^2Rdt ,如果通过电阻R,经过时间T产生相等热量的直流电流的大小为I,则有∫T i^2Rdt=I^2RT,这就得到了电流的有效值I=[(1/T)∫T i^2dt]^(1/2)对正弦量,设i(t)=ImSIN(wt+∮)I={1/T∫T Im^2SIN^2(wt+∮)dt}^(1/2)因为 SIN^2(wt+∮)=(1/2)[1-COS^2(wt+∮)]所以 I={(Im^2/2T)∫T [1-COS^2(wt+∮)]dt}^(1/2)={Im^2/2T[t]T}^(1/2)=(Im^2/2)^(1/2)=Im/[2^(1/2)]=0.707Im兴安红叶 21:06:43有效值又叫“方均根值”-----先进行“方”(平方)运算,把其化为功率;再进行“均”(平均),在一个周期内进行功率平均;最后进行“根”(平方根)运算,计算出有效值。
比如说对于交流电压u,其有效值:兴安红叶 21:07:00(其中U是有效值,T是周期,u是瞬时值,可以是任何的周期函数。
)对于正弦波,u=UmSinωt 其中Um是峰值,ω是角频率。
代人上面的式子,计算后就可以得出用兴安红叶20:57:08 一、基本概念:交流电的有效值:正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。
兴安红叶20:59:27兴安红叶21:00:51兴安红叶21:01:19兴安红叶21:01:47兴安红叶21:02:03兴安红叶21:02:42兴安红叶21:04:11 交流电的有效值:在相同的电阻上分别通以直流电流和交流电流,经过一个交流周期的时间,如果它们在电阻上所损失的电能相等的话,则把该直流电流(电压)的大小作为交流电流(电压)的有效值,正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。
电路基础原理交流电的有效值与峰值电路基础原理:交流电的有效值与峰值电路是电力工程中最基础的部分之一,也是我们日常生活中不可或缺的组成部分。
而要理解电路的工作原理,我们首先需要了解交流电的有效值和峰值。
交流电是一种频率变化的电流,其波形可以用正弦函数来描述。
正弦波形是一种周期性的波形,具有连续且无限次重复的特点。
在交流电中,有两个重要的参数需要我们关注,即有效值和峰值。
有效值是指交流电在相同功率下所产生的热效应与直流电相同的电压或电流值。
在数学上,有效值也被称为交流电的均方根值,记作Irms。
有效值是交流电中最常用的参数之一,它可以描述交流电的大小。
峰值是指交流电波形中的最大正或负值,也就是波形的最高点或最低点。
峰值一般用峰值电压或峰值电流来表示,记作Um或Im。
峰值能够帮助我们了解交流电的峰值大小。
例如,当我们说一台电视机能够承受10A的峰值电流时,说明电视机的电路必须能够承受由交流电产生的最大电流值。
在电路中,交流电的有效值和峰值之间存在一定的关系。
根据数学公式,有效值等于峰值除以根号二,即Irms=Im/√2。
这种关系对于电路设计和分析非常重要。
通过计算交流电的有效值,我们可以估计电路中的能量损耗、功率消耗以及各个元器件所需的承受能力。
因此,在电路设计过程中,我们通常将有效值作为一个重要参考指标。
除了理论计算,我们还可以通过仪器来测量交流电的有效值和峰值。
示波器是一种常用的测量交流电波形的仪器,它可以显示出交流电的实时波形,并且也可以通过测量来计算出交流电的有效值和峰值。
总结起来,电路基础原理中的交流电有效值和峰值是我们理解电路工作原理和性能的关键参数。
了解这两个参数可以帮助我们选择适当的元器件,以及预测电路的性能、功耗和能耗。
通过测量和计算,我们能够准确地确定交流电的有效值和峰值,从而更好地应用于实际电路设计中。
通过对交流电有效值和峰值的了解,我们能更好地理解电路中的电流和电压的变化规律,为电路的设计、维护和故障排除提供了坚实的基础。
交流电有效值推导公式
交流电有效值指的是一个变化周而复始的电流或电压定义该信号的均值。
它在一种规律交流电路中比平均值大一倍,它是交流电路中最重要的参数之一。
对电流而言,有效值是指在钟形电流谱图的钟的半径,而电压的有效值则是指在正弦波电压谱图的正弦曲线的半峰值。
由此可见,有效值是很重要的概念,有效值推导公式旨在揭示这一概念使得其在实际应用中更加可视化和实现。
有效值推导公式的一般形式如下:对于任何有形式为f(t)的波形,其有效值可以写为:
f_eff=\frac{1}{T}\int^T_0 (f(t))^2dt
其中,T是波形的周期。
另一种经典形式则是:
f_eff=\sqrt{\frac{2}{pi}P_o}
其中,po是波形的功率。
不论是上述的哪种形式推导出的有效值,其准确性都要求波形信号完全遵从数学形状,不能存在任何外部干扰和异常断裂现象。
交流电的有效值推导公式可以应用到实际的日常生活中,例如汽车电子设备检测时需要测量电压和电流的有效值。
有效值推导公式能够更准确地表征出其实际特性,从而让维修工程师对电子设备进行更加科学的维护。
有效值推导公式对我们熟知的交流电有着重要的影响,已经运用到许多实际应用场景中去了,它能够更加有效地处理多种交流电相关的应用场景,提高维修效率以及增加研究发展的潜力。
交流电压有效值推导公式交流电压有效值是指在交流电压波形中,与该电压产生相同功率的直流电压。
它是交流电压的一种重要参数,也是电气工程中常用的参考值。
有效值的大小与交流电压的波形有关,不同波形的交流电压有效值不同。
下面将从基本概念、计算方法和应用等方面介绍交流电压有效值的推导公式。
一、基本概念交流电压是指电压随时间变化的信号,其波形一般为正弦波。
在正弦波中,电压的大小随时间按照正弦函数的规律变化,通过对其进行积分求平均值,得到交流电压的有效值。
有效值代表了交流电压的大小,并且与直流电压相当。
二、计算方法以正弦波为例,设交流电压的峰值为Vp,则其有效值记为Vrms。
根据正弦函数的性质可知,正弦波的峰值与有效值之间存在着一定的关系。
具体推导公式如下:1. 正弦波的峰值与有效值的关系正弦波的峰值是指波形中的最大值,通常用Vp表示。
有效值是指交流电压在一个周期内的平均值,通常用Vrms表示。
根据正弦波的性质可知,正弦波的峰值与有效值之间的关系为:Vp = Vrms * √2。
2. 交流电压有效值的推导公式由于正弦波的周期为2π,所以一个周期内的平均值可以通过对正弦函数进行积分求解。
对正弦函数积分得到的结果除以周期长度,即可得到交流电压的平均值。
为了方便计算,我们可以选择一个周期内的正半个周期进行计算。
具体推导过程如下:设正弦波的周期T,正半个周期长度为T/2,电压随时间的函数为V(t) = Vp * sin(ωt),其中ω为角频率。
对V(t)在一个正半个周期内进行积分,得到的结果除以T/2,即可得到交流电压的平均值。
具体计算过程如下:∫[0, T/2] V(t) dt = ∫[0, T/2] Vp * sin(ωt) dt= -Vp/ω * cos(ωt) |[0, T/2]= -Vp/ω * (cos(ωT/2) - cos(0))= -Vp/ω * (cos(ωT/2) - 1)由于正弦函数的周期为2π,即ωT = 2π,所以cos(ωT/2) = cos(π) = -1。
交流电有效值与峰值计算公式的推导过程
兴安红叶21:30:28
满意回答
设一周期电流i(t)通过电阻R,由于电流是变化的,各瞬间功率i^2R不同,在极短时间dt 内产生热量为i^2Rdt,在一个周期T内产生的热量为∫T i^2Rdt ,如果通过电阻R,经过时间T产生相等热量的直流电流的大小为I,
则有∫T i^2Rdt=I^2RT,
这就得到了电流的有效值I=[(1/T)∫T i^2dt]^(1/2)
对正弦量,设i(t)=ImSIN(wt+∮)
I={1/T∫T Im^2SIN^2(wt+∮)dt}^(1/2)
因为SIN^2(wt+∮)=(1/2)[1-COS^2(wt+∮)]
所以I={(Im^2/2T)∫T [1-COS^2(wt+∮)]dt}^(1/2)
={Im^2/2T[t]T}^(1/2)
=(Im^2/2)^(1/2)
=Im/[2^(1/2)]=0.707Im
兴安红叶21:06:43
有效值又叫“方均根值”-----先进行“方”(平方)运算,把其化为功率;再进行“均”(平均),在一个周期内进行功率平均;最后进行“根”(平方根)运算,计算出有效值。
比如说对于交流电压u,其有效值:
兴安红叶21:07:00
(其中U是有效值,T是周期,u是瞬时值,可以是任何的周期函数。
)对于正弦波,u=UmSin ωt 其中Um是峰值,ω是角频率。
代人上面的式子,计算后就可以得出
用
兴安红叶20:57:08
一、基本概念:
交流电的有效值:
正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。
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交流电的有效值:
在相同的电阻上分别通以直流电流和交流电流,经过一个交流周期的时间,如果它们在电阻上所损失的电能相等的话,则把该直流电流(电压)的大小作为交流电流(电压)的有效值,正弦电流(电压)的有效值等于其最大值(幅值)的0.707倍。
交流电的平均值:
对于交流电来说,数学上的平均值是0(因为是正负是对称的)。
但电工技术上我们关心的是其量值(绝对值)的大小。
所以电工技术上的平均值指的是电流(电压)的绝对值在一个周期内的平均值。
二、例子:
1、10V的直流电压加在10Ω电阻的两端,电阻的发热功率是多少?
这个答案很简单,坛里所有的朋友都会:P=U×U/R=10V×10V/10Ω=10W
2、如果把上面的10V直流电压改成下图±10V的方波呢,电阻的发热功率又是多少?
兴安红叶21:06:25
兴安红叶21:06:43
有效值又叫“方均根值”-----先进行“方”(平方)运算,把其化为功率;再进行“均”(平均),在一个周期内进行功率平均;最后进行“根”(平方根)运算,计算出有效值。
比如说对于交流电压u,其有效值:
兴安红叶21:07:00
(其中U是有效值,T是周期,u是瞬时值,可以是任何的周期函数。
)对于正弦波,u=UmSinωt 其中Um是峰值,ω是角频率。
代人上面的式子,计算后就可以得出
兴安红叶21:07:31
兴安红叶21:07:49 兴安红叶21:08:05。