交流电平均值、最大值、有效值的详细区别

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时间:2018-08-03

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1、交流电平均值、瞬时值、最大值、有效值林永德在交流电教学中,历届学生对交流电的瞬时值、最大值、有效值、平均值的理解容易出错,有的乱用方式,有的忽视条件,如果在教学中注意以下两个方面,可以有效地防止学生所出的错误。1.以交流发电模式为主体,揭示概念的实值。①发电模式:N匝线圈,其面积为S,总电阻为r,在一匀强磁场中(磁感应强度为B),绕垂直于B的轴,以角速度ω匀速转动;即构成交流电源;交流电源通过滑环和电刷引到外电路,即构成交流全电路。②概念的理解:A、最大值,当线圈平面与磁场平行时,出现最大值。最大电动势Em=NBωS最大电流Im=,R两端的最大电压Um=I

2、m·R。B、瞬时值:交流全路中,其电动势、电流、电压、均随时间发生周期性变化,如从中性面开始计时,其瞬时值分别为:e=Emsinωti=Imsinωtu=UmsinωtC、有效值:对于正弦(或余弦)交流电,有效值=。即E=I=U=D、平均值:对于某一段时间或某一过程,其平均感应电动势:==2、学生容易出现的错误:(1)有效值的理解:有效值=,学生容易把条件“正弦或余弦”交流电忽视,对于非正弦或余弦交流电,学生很难建立起电流热效应方程,以求解有效值。如:求以下交流电的有效值。U(v)t(s)5-30.10.20.3学生容易出现以下几种答案:a:U=,b:U=

3、c:U=正确的解法:建立电流热效应方程:即:U=(V)(2)平均值的理解:如:交流发电模式中,从中性面开始,转过,求此过程的平均电动势。学生容易出现以下错误,把平均电动势理解为电动势的平均值,即=正确的解法:=N(3)求解功率或电热用交流电源给外电路供电,在求解功率或电热问题的时候,学生很容易把平均值与有效值混淆。如:交流发电模式中,从中性面开始转过,求此过程中R产生的热量和电源的总功率。学生容易出现的错误为:P=()Q=……正确的解法:P=IE= (Em=NBωS)Q=……(4)求解通过线圈横截面的电量:在交流发电模式中,从中性面开始计时,转过,求此过程

4、通过电阻R的电量:学生容易出现以下错误,q=I正确的解法是:总之,在交流电的教学中,如果从概念的实值让学生领悟它们的区别,从学生容易出现的错误突破概念的运用,就能有效地让学生理解概念,明确其本质。

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