I=、U=、E=计算有效值,只适用于正(余)弦式交流电。
4.平均值
平均值需要用=n 和=计算,求一段时间内通过横截面的电量时要用平均值。
计算通过电路横截面的电荷量q=t=t=n。
5.最大值、瞬时值、有效值和平均值的应用
(1)求电功、平均电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时,要用有效值计算。
(2)求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值,q=t=t=n。
(3)在计算电容器的耐压值时,要用交流电的最大值。
(4)计算线圈某一时刻的受力情况时要用瞬时值。
[典例2] (北京高考)一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为。如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为( )
A.5 V B.5V
C.10 V D.10V
[解析] 设电热器电阻为R,正弦交流电源的电压有效值为U效,接10 V直流电源时,P=①;接交流电源时,=②,联立①②得U效=5 V,故最大值Um=U效=10 V,C选项正确。
[答案] C
交变电流的图象及应用
交变电流的图象反映了交流电动势(电流)随时间的变化规律,对于正弦交变电流,可以从图象中获取如下信息:
1.交变电流的周期(T)
一个完整的正弦波对应的时间段。知道了周期便可以算出线圈转动的角速度ω=2π/T。
2.交变电流的最大值(Em,Im)
3.任意时刻交变电流的瞬时值
图象上每个"点"表示某一时刻交变电流的瞬时值。