图3
(1)试计算1 s内电阻R中产生的热量.
(2)如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R,也能在1 s内产生同样的热量,这个电流是多大?
答案 (1)Q=I12Rt1+I22Rt2=42×1×0.5 J+22×1×0.5 J=10 J.
(2)根据交变电流有效值的定义可得Q=I2Rt,则I== A= A.
2.某交流电压的瞬时值表达式u=6sin (100πt) V,把标有"6 V 2 W"的小灯泡接在此电源上会不会被烧坏?把标有6 V的电容器接在此电源上会不会被击穿?
答案 小灯泡不会被烧坏,交流电压的瞬时值表达式u=6sin (100πt) V中6 V是峰值,其有效值为6 V,而标有"6 V 2 W"的小灯泡中的6 V是有效值.电容器会被击穿.
[知识深化]
1.峰值和有效值的应用
(1)电容器所能承受的电压应高于交流电的峰值,否则电容器可能被击穿.
(2)电气设备铭牌上标注的额定电压、额定电流都是有效值.交流电压表和交流电流表测量的也是有效值.
(3)保险丝的熔断电流为有效值.
2.有效值的计算
(1)对于正弦式交变电流,可先根据Em=nBSω求出峰值,然后根据E=求出其有效值.
(2)当电流是非正弦式交变电流时,必须根据有效值的定义求解.先计算交变电流在一个周期内产生的热量Q,再将热量Q用相应的物理量的有效值表示,即Q=I2RT或Q=T,最后代入数据求解有效值.
例2 (多选)下列关于交流电的说法中正确的是( )
A.交流电气设备的铭牌上所标的电压值和电流值是交流电的峰值
B.用交流电流表和交流电压表测定的读数值是交流电的瞬时值
C.给定的交流数值,在没有特别说明的情况下是指有效值
D.跟交变电流有相同的热效应的直流电的数值是交变电流的有效值
答案 CD
解析 对于交变电流,在没有特别说明的情况下指有效值,交流电流表和交流电压表测定