(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的。交变电流和恒定电流是一种等效替代关系。
(2)理解交变电流的有效值要注意"三同":电阻相同,时间相同,产生的热量相同。
(3)在计算交变电流与发热有关的物理量时,如计算通过导体产生的热量和电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流时,只能用交变电流的有效值。
2.有效值的两种计算方法
(1)若按正(余)弦规律变化的电流,可利用交变电流的有效值与峰值间的关系求解,即E=,U=,I=。
(2)当电流是按非正(余)弦规律变化时,必须根据电流的热效应来求解有效值,且时间一般取一个周期。其具体做法是:假设让交变电流通过电阻R,计算交变电流在一个周期内产生的热量Q(可分段计算),其中热量Q用相应的物理量的有效值表示(如Q=I2Rt,Q=),进而求出相应的有效值。
[试身手]
2.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P,若换接一正弦交流电源,它的热功率变为,则该交流电电流的最大值为( )
A.4 A B.6 A
C.2 A D.4 A
解析:选A 由P=I2R得R=,接交流电时,=I′2R,解得I′= A,所以Im=I′=4 A。A正确。
对描述交变电流物理量的认识 [典例1] 小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速运动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示。此线圈与一个R=10 Ω的电阻构成闭合电路。不计电路的其他电阻,下列说法正确的是( )
A.交变电流的周期为0.125 s
B.交变电流的频率为8 Hz
C.交变电流的有效值为 A