交流电有效值推导公式是什么?
交流电有效值推导公式:u=sin£。
交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流,在一个周期内的平均电流为零。不同于直流电,它的方向是会随着时间发生改变的,而直流电没有周期性变化。
科学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度,简称电流,电流符号为I,单位是安培(A),简称“安”(安德烈·玛丽·安培,1775年—1836年,法国物理学家、化学家,在电磁作用方面的研究成就卓著,对数学和物理也有贡献。电流的国际单位安培即以其姓氏命名)。
交流电有效值推导过程:
把角度当作时间来简化计算。把2π当作周期T,把小片段角度d£当作小片段时间dt。在一个周期T内的有效值,即是计算一个周期T内的热量值相同的等效电压:
一个周期T内的热量值(假设电阻R=1):∫u^2×dt,即相当于∫u^2×d£。
用角度时:u=sin£。
则∫u^2×d£=∫sin2£×d£。
在0~2π区间作积分:
故∫sin2£d£=(2π/2-1/4×sin4π)-(0/2-1/4×sin0)=π。
等效电压Uo产生的热量值=Uo^2×2π等于∫sin2£d£=π。
故:Uo^2×2π=π。
最终得:Uo=0.707。
即有效值等于峰值的0.707倍。
一个周期T内的热量值(假设电阻R=1):∫u^2×dt,即相当于∫u^2×d£。
用角度时:u=sin£。
则∫u^2×d£=∫sin2£×d£。
在0~2π区间作积分:
故∫sin2£d£=(2π/2-1/4×sin4π)-(0/2-1/4×sin0)=π。
等效电压Uo产生的热量值=Uo^2×2π等于∫sin2£d£=π。
故:Uo^2×2π=π。
最终得:Uo=0.707。
即有效值等于峰值的0.707倍。
有效值的计算:
正弦波有效值=U峰值/2/sqrt(2);注:sqrt(2)即2的开平方。
方波有效值=U峰值/2*(1-占空比),若点空比为0%时,为U峰值/2。
三角波有效值=U峰值/2/sqrt(3);注:sqrt(3)即3的开平方。
不同时间的瞬时电压不同,存在Um(峰值),为了便于对交变电流进行测量,计算等,就必须从交流电产生的效果上来规定交变电压,交变电流大小的量,即有效值。如果这个交流电与某个电压的直流电的热效应相等,那么就可以认为该直流电的电压就是这个交流电电压的有效值。