有效值(Effective value)在相同的電阻上分別通以直流電流和交流電流,經過一個交流周期的時間,如果它們在電阻上所消耗的電能相等的話,則把該直流電流(電壓)的大小作為交流電流(電壓)的有效值,正弦電流(電壓)的有效值等于其最大值(幅值)的1/√2,約0.707倍。在正弦交流電流電中根據熱等效原理,定義電流和電壓的有效值為其瞬時值在一個周期內的方均根值。

中文名

有效值

英文名

Effective value

概 述

所損失的電能相等的話

詳細內容

有效值也稱為方均根值

電流熱效應

有效值是根據電流熱效應來規定的

常見測量方法

峰值檢測法

應用實例

理論與實驗均可證明

詳細內容

(1)有效值也稱為方均根值。

(2)正弦量的有效值等于其最大值被2的平方根去除。

(3)非正弦量的有效值,等于它的直流分量、基波和各高次諧波有效值平方和的平方根值(還有一種定義方式,將直流分量、基波定義分別為零次諧波和一次諧波。在這個前提下,非正弦量的有效值就等于它的各次諧波有效值平方和的平方根值)。

電流熱效應

有效值是根據電流熱效應來規定的,讓一個交流電流和一個直流電流分別通過阻值相同的電阻,如果在相同時間內產生的熱量相等,那么就把這一直流電的數值叫做這一交流電的有效值。

在電工技術中,有時并不需要知道交流電的瞬時值,而規定一個能夠表征其大小的特定值——有效值,其依據是交流電流和直流電流通過電阻時,電阻都要消耗電能(熱效應)。

常見測量方法

峰值檢測法

用峰值檢測電路測量信號峰值,再除以波峰因數(1.414),得到信號有效值。

特點:僅適合正弦波。

整流平均法

對測量信號進行全波整流,然后用積分電路求得信號的平均值,再乘以波形因數(1.1107),得到信號有效值。

特點:僅適合正弦波。

真有效值法

采用真有效值測量電路直接測量信號的真有效值。

特點:適應任意波形。

FFT變換法

先對信號進行高速采樣,然后用FFT對其進行分析,得出直流分量、基波和各次諧波的有效值,再求它們平方和的平方根,最后得出信號的有效值。

特點:適合任意波形。不但可得出信號的有效值,還可以得出直流分量,基波和各次諧波的有效值。[2]

應用實例

設正弦交流電流i(t)在一個周期T時間內,使一電阻R消耗的電能為QR,另有一相應的直流電流I在時間T內也使該電阻R消耗相同的電能,即QR?=?I2RT。就平均對電阻作功的能力來說,這兩個電流(i與I)是等效的,則該直流電流I的數值可以表示交流電流i(t)的大小,于是把這一特定的數值I稱為交流電流的有效值。理論與實驗均可證明,正弦交流電流?的有效值I等于其振幅(最大值)Im的0.707倍。

例如正弦交流電流?i?=?2sin(wt?-?30°)?A的有效值I?==2×0.707?=?1.414?A,如果交流電流?i?通過R?=?10?歐姆?的電阻時,在一秒時間內電阻消耗的電能(又叫做平均功率)為P?=?IR=?20?W,即與I?=?1.414?A的直流電流通過該電阻時產生相同的電功率。

我國工業和民用交流電源電壓的有效值為220?V、頻率為50Hz,因而通常將這一交流電壓簡稱為工頻電壓。

因為正弦交流電的有效值與最大值(振幅值)之間有確定的比例系數,所以有效值、頻率、初相這三個參數也可以合在一起叫做正弦交流電的三要素。

電力通論

??電 ??電荷 ??靜電學 ??電子 ??離子

??空穴 ??自由電荷 ??束縛電荷 ??空間電荷 ??載流子

??電中性 ??線電荷密度 ??面電荷密度 ??體電荷密度 ??電場

??電場強度 ??靜電場 ??靜電感應 ??均勻電場 ??交變電場

??電通密度 ??電通[量] ??力線 ??電位 ??電位差

??等位線 ??等位面 ??地電位 ??電壓 ??等位體

??電壓降 ??電動勢 ??反電動勢 ??電介質 ??[介]電常數

??[絕對]電容率 ??相對電容率 ??電極化 ??電極化強度 ??剩余電極化強度

??電極化率 ??電極化曲線 ??電偶極子 ??基本電偶極子 ??電偶極矩

??電滯 ??電滯回線 ??電致伸縮 ??電流 ??傳導電流

??運流電流 ??離子電流 ??位移電流 ??全電流 ??極化電流

??庫侖定律 ??高斯定理 ??磁學 ??磁場 ??磁場強度