知识链接二 交流电压的基本参数
交流电压除可以用具体的函数关系式表达其随时间的变化规律外,通常还可以用峰值、平均值、有效值等参数来表征。
一、峰值
周期性交变电压u(t)在一个周期内偏离零电平的最大值称为峰值,用Up 表示,正、负峰值不等时分别用Up+和Up-表示,如图1-1(a)所示。u(t)在一个周期内偏离直流电平分量U0 的最大值称为幅值或振幅,用Um表示,正、负幅值不等时分别用Um+和Um-表示。在图1-1(b)中,U0=0,且正、负幅值相等。
图1-1 交流电压的峰值和幅值
二、平均值
如图1-1(a)虚线所示,周期性电压u(t)在一个周期之内的平均值为直流分量U0。
在电子测量中,平均值通常指交流电压检波(也称整流)以后的平均值,又可分为半波整流平均值(简称半波平均值)和全波整流平均值(简称全波平均值),如图1-2(a)所示为未检波前的电压波形,图1-2(b)、图1-2(c)分别为半波整流和全波整流后的波形,平均值记为。
图1-2 交流电压半波整流和全波整流后的波形
三、有效值
有效值是根据电热效应来规定的,让一个交流电压和一个直流电压分别加在阻值相同的电阻上,如果在相同时间内产生的热量相等,那么就把这一直流电压的数值叫做这一交流电压的有效值,记为U。U实质上是按数学上的均方根定义的,因此电压有效值有时也可写成Urms。
四、波形系数和波峰系数
交流电压的有效值、平均值和峰值之间的关系,可分别用波形系数及波峰系数表示。波形系数(或波形因数)定义为交流电压的有效值与平均值之比。
波峰系数(或波峰因数)定义为交流电压的峰值与有效值之比。
不同电压波形,Kp、KF值不同,表1-1列出几种常见交流电压的波形与参数。
表1-1 交流电压的波形与参数