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未解决

电压电流有效值和平均值的区别

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powercontrol
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LV6
高级工程师
  • 2011-1-14 11:22:20
10问答币
测试某AC/DC的开关电源,用常见的万用表和电流钳表测试其输入电压电流,请问这个是读数是有效值还是平均值?
高不清楚有效值和平均值区别在哪里?如果测试直流的话,应该是一致的吧!
zjw631114
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LV8
副总工程师
  • 2011-1-14 11:35:18
 
要看“万用表和电流钳表“是不是真有效值的表。假如表是真有效值的,那么读数是有效值;假如表是平均值相应、有效值显示的,那么读数就不是有效值。
测试直流的话,应该是一致。
powercontrol
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LV6
高级工程师
  • 2011-1-14 16:52:06
 
怎么样知道仪器测试的是平均值还是有效值呢?从那里可以看出?
zjw631114
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LV8
副总工程师
  • 2011-1-14 19:13:26
 
如果是真有效值的仪表,仪表的表盘上或者从说明书有说明的(true rms)。
对1楼修正如下:平均值响应、有效值显示的非真有效值仪表对纯净的正弦波交流电电压、电流,测量出的值是电压、电流的有效值而且是准确的;但对不纯净的正弦波交流电(市电的波形大多已畸形,不是“纯净的正弦波交流电”),测量出的这个所谓的有效值则是不准确的。
周挺巧
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版主
  • 2011-1-15 12:04:59
 
仪表的说明书上都有注明是平均或有效值
但一般多数仪表是平均值的
y475199448y
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LV8
副总工程师
  • 2022-3-15 14:56:53
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一般都是有效值才对吧,比如说你设计反馈回路取的那个电压参考值难道是平均值?
dabuliaohoney
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LV6
高级工程师
  • 2011-1-17 15:09:06
 
楼主可以直接测测家用的插座上的电压  测出是220V那就是有效值,我们都知道那个是220V 峰值为380V的 正弦波的有效值为 Amax/根号2  平均值为2Am/pi
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-1-14 17:01:05
 
除了专门标注为真有效值的表,普通电表都是测量的平均值,但都是按有效值标注的。(以下描述都假定为后一种)
所以,通常交流电压/电流档测量正弦电流/电压时候,显示的就是有效值。而测量非正弦波,显示值是不准确的,如果知道其波形系数,可以通过换算的到有效值或平均值。
正弦波的波形系数是1.11,所以当电表指示100V的时候,实际上电表是测量到了90V的平均值。
y475199448y
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LV8
副总工程师
  • 2022-3-15 15:00:43
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原来万用表还只能测正弦波
y475199448y
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LV8
副总工程师
  • 2022-3-15 14:42:11
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直流电的平均值和有效值一样吗?那为什么全波整流后变成0.9倍了
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-1-14 17:23:45
 
所谓平均值,就是对电压(或电流)的瞬时值的绝对值按时间进行积分,实质上就是数值的绝对值的平均值。

有效值电压/电流,i被定义为和功率等价的直流电压/电流相等。
把任意波形功率源接在在电阻R上,电阻消耗的功率和电压为x的直流电压相等,则定义这个任意波形电压的有效值为x,这个任意波形功率源输出地电流有效值为x/R。
把任意波形电压信号加到电阻R上,任意时刻的电压为u(t),在这时刻的电流i(t)=u(t)/R。瞬间功率为p(t)=u(t)i(t),则有p(t)=u²(t)/R。求这个功率的平均值P,其对应的直流电压为U,则有:P=U²/R,这个电压U就是任意波形的有效值。
(电流有效值的推导过程和电压实际上是一样的)
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2011-1-14 19:33:54
 
有效值的算法是对瞬时值平方之后对单位时间积分,再取平方根,平均值是直接在单位时间内积分。
何必说这么一大套。。。
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-1-15 00:05:46
 
不说一大推,我就怕楼主再问:为什么要先取平方进行积分,然后再开方——这我在别的地方碰到过不止一次。
lansunhsu
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LV8
副总工程师
  • 2011-1-16 00:29:15
 
是啊!就是个发热等效。
有效值,是等效成直流电了。即电流I的平方乘以电阻再乘以时间t。在发热上,与交流电电流I(t)的平方对时间t的积分乘以电阻是等效的。
很多人是60分万岁!公式靠背的。根本不知道公式的意义何在!这个问题看似简单,其实很多人不知道为什么。
jerry-power
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高级工程师
  • 2013-5-9 15:13:31
 
y475199448y
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LV8
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  • 2022-3-15 15:26:33
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详细,句句入理
伯德
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本网技师
  • 2012-8-10 03:34:28
 
6楼的说法容易造成误会。我根据你的说法写出了下面的公式:

仔细看,积分后还要除以单位时间T:

Preston
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LV8
副总工程师
  • 2012-8-10 08:41:36
 
我已经说了都是在单位时间内积分啊
单位时间内积分就不用除了,在你的积分式里就是相当于取T=1的定积分
y475199448y
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LV8
副总工程师
  • 2022-3-15 15:34:39
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如果是sinwt那单位时间不是pi吗
y475199448y
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LV8
副总工程师
  • 2022-3-15 15:50:45
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能否以正弦电sinwt为实例计算一下
y475199448y
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LV8
副总工程师
  • 2022-3-15 15:20:27
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精辟!
y475199448y
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LV8
副总工程师
  • 2022-3-15 15:29:07
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设有效值U,瞬时值为根号2sinwt,先平方再积分,再取平方根,咋算不出来呢,应该算出来还是U才对。
晶纲禅诗
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版主
  • 2011-1-15 19:57:19
 
说得好!
powercontrol
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LV6
高级工程师
  • 2011-1-17 13:49:47
 
非常谢谢 !
1们知道效率为输出功率/输入功率(其实严格应该说是有功功率吧),按照9楼周工的说法,如果一般的仪表测试是平均值的,拿一个AC-DC电源为例,那么用万用表和电流钳表测试该电源的输入端得到的电压值和电流值相乘的话,是表示有功功率还是视在功率?
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-1-17 15:41:14
 
肯定是视在功率,即使用真有效值电表测量的电流、电压相乘,仍然是视在功率。
除非是纯电阻负载,有功功率和视在功率相等。其他情况下,有功功率的测量必须对瞬间电流、电压做乘法,然后求平均值。
普通电表测量的结果是有功电度(有功功率对时间积分),这是因为有功电度表实际上是一个电机,这个电机用交流电的电压信号来做励磁,用电流信号来做电枢电流,所以电机的瞬间驱动力矩是电流和电压的乘积……
周挺巧
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版主
  • 2011-1-18 09:45:28
 
现在的电表早就不用电机了,都用数字来处理了
cdzx11
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LV10
总工程师
  • 2011-1-18 13:57:59
 
没看明白你的意思,即使是数字万用表,除了真有效值表之外,同样存在波形系数的问题啊。

普通数字万用表实际上也采用了平均值代替有效值的做法。
测量一个有效值为1V的正弦信号,万用表测量显示为1V,但实际上万用表测量到的电压平均值是1.11V的平均值。
如果测量一个有效值为1V的对称方波,因为其波形系数为1,万用表上显示的数值反而只有0.9003V,虽然此时万用表测量到的平均电压是1V。
atmega8LC
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初级工程师
  • 2013-5-9 14:37:24
 
好长大 刚看完 有点东西啊
LKF530
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LV4
初级工程师
  • 2020-5-14 16:35:06
 
说反了吧 大师   应该是有效值/平均值=1.11
y475199448y
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副总工程师
  • 2022-3-15 16:03:57
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说反了
lansunhsu
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LV8
副总工程师
  • 2011-1-14 20:17:48
 
说得更通俗一点:有效值,是单位时间内的发热效应;平均值,是单位时间的电量。
nk6108
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LV8
副总工程师
  • 2011-6-27 19:51:40
 

发热无拘极性, 但平均值要先「整流」(取绝对值),
有人说对称交流电的平均值为零, 在实际应用上, 电感滤波若不加流二极管, 則整流輸出真的會近乎零,且可控硅被驟然強烈反偏是危險的。
daxia4540827
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LV10
总工程师
  • 2012-8-11 09:46:19
 
正解!
wyg1041071302
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高级工程师
  • 2013-5-9 15:47:34
 
说得好,正解!
xutong
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总工程师
  • 2020-5-15 07:47:04
 
一般都是根据平均值计算的有效值
hunter0775
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本网技师
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  • 倒数1
 
我来偷师了。。
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