交流電對(duì)于廣大的地球村上的人們來(lái)說(shuō)并不陌生,它的最大好處就是能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的特高壓電路的輸送,。交流電之所以稱(chēng)之為交流電,,是因?yàn)樗碾娏鞯姆较蚝痛笮‰S著時(shí)間的變化而斷的發(fā)生變化,其函數(shù)表達(dá)式為i=ImaxSinωt,,其中i為某一時(shí)刻的電流值,。 Imax為交流電的峰值,ω為交流電在磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,,ωt為交流電在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的弧度,,如果t為交流電變化的一個(gè)周期的話(huà),那么ωt就等于2π(假設(shè)此交流電的初相位為0),,則此時(shí)的交流電的瞬時(shí)電流值就為0,。
如果電路的電阻為純電阻的話(huà),由此就可以推導(dǎo)出,,此交流電的電壓也是按照正弦數(shù)變化規(guī)律的,,即e=UmaxSinωt。如果將交流電的電壓與電流相乘,,就可以得到功率,,即交流電的瞬時(shí)功率P=PmaxSin2ωt。雖然已經(jīng)扯到了電壓與功率上了,,咱們現(xiàn)在還是回到交流電中的有效電流的問(wèn)題上來(lái)吧,!
交流電中的有效電流,通俗的說(shuō)就是指交流電的額定電流,。關(guān)于它的定義,,不只是有趣,甚至讓人匪夷所思,。 交流電的有效電流是這樣定義的,,往一個(gè)金屬導(dǎo)體上通以交流電,經(jīng)過(guò)時(shí)間t后,,測(cè)量導(dǎo)體上熱量的數(shù)值,,然后,等這個(gè)金屬導(dǎo)體恢復(fù)室溫后,,再往這個(gè)金屬導(dǎo)體上通以直流電,,如果在相同的時(shí)間內(nèi),這個(gè)直流電在金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量等于交流電在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量的話(huà),,那么這個(gè)直流電的電流就是該交流電的有效值,。
如果用這個(gè)方法去測(cè)量交流電的有效電流的話(huà),那么可能會(huì)把人累死,。然而,,真的就有人這么干了,,首先,這個(gè)有效值必定比交流電的峰值小,,然后經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的測(cè)量后,,人們最終發(fā)現(xiàn),這個(gè)有效的電流值就是交流電峰值的1/√2倍,。
因此,交流電的有效值I=Imax/√2,,交流電的有效電壓也等于其峰值的1/√2,,即U=Umax√2。關(guān)于交流電的有效電壓值,,它是電容器的一個(gè)誤導(dǎo)參數(shù),,如果在設(shè)計(jì)電容器時(shí),把交流電的有效電壓值定為它的擊穿電壓后,,那么將它連在交流電上時(shí),,當(dāng)它通入交流電時(shí),此電容器必定會(huì)被擊穿的,。 而且,,交流電還有一個(gè)有趣的現(xiàn)象,既然我們所用的交流電呈正弦的變化規(guī)律,,則當(dāng)交流電通過(guò)燈泡時(shí),,在一個(gè)周期內(nèi)就會(huì)有三次的零電流通過(guò)燈泡,那么,,我們?yōu)槭裁礇](méi)有看到電燈泡的閃爍呢,? 其實(shí),電燈泡是有閃爍的,,只是我們用肉眼看不到罷了,。因?yàn)槲覈?guó)所使用的交流電,其頻率為50HZ,,它的變化周期為0.02S,,也就是說(shuō),家用交流電在一個(gè)一秒的時(shí)間內(nèi)會(huì)閃爍150次,,而我們?nèi)庋鬯苡^(guān)察到的閃爍極限值為1秒24次,,因此,我們是看不到燈泡閃爍的,。
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