交变电流中有效值与平均值的比较,本文主要内容关键词为:有效值论文,平均值论文,电流论文,交变论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
在解决交变电流的一些题目中,不少同学错误地认为电流的有效值就是平均值,交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,即如果交变电流通过电阻时产生的热量与某一直流电通过同一电阻在相同的时间内产生的热量相等,则该直流电的数值就是该交变电流的有效值。交变电流的平均值是指在某段时间内平均电流的大小。这是两个不同的物理量。
例1 图1所示,半径为r的两个半圆形光滑金属导轨并列竖直放置,在轨道左侧上方点M、N间接有阻值为的电阻,整个轨道处在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两轨道间距为 L,一电阻也为
质量为m的金属棒ab从MN处由静止释放经时间t到达轨道最低处ad的速度为v,不计摩擦。求:棒从ab到cd过程中通过棒的电量。
错解 金属棒从 MN到cd的过程中,由能量守恒定律,电路中产生的热量:
附图
图1
附图
例2 如图2所示,每边质量为m,长为L的正方形,均质导线框在人的控制下可绕水平轴OO′匀速转动,角速度为w,线框处于方向竖直向上,磁感应强度大小为B的匀强磁场中,线框的总电阻为R,当线框平面由水平位置匀速转至竖直位置过程中,导线框始终是闭合的,求在这过程中人对导线框所做的功。
错解 此过程导线框所产生的平均感应电动势:
附图
综上所述,在解决交变电流的电功率、电热或做功等问题时,应该用电流的有效值或联系能量守恒定律求解;在解决电量问题时,应用电流的平均值去求解,有时也会联系动量定理去解决。我们在解决此类问题时,切不可将交变电流的有效值与平均值相混淆。