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问题: 交变电流的有效值

如何用积分证明正余弦变化的交变电流的有效值等于峰值的√2/2

解答:

瞬间电流是:I=I最大*sin(ωt+φ),
瞬间功率是:I^2*R,
平均功率=∫(0→π)I最大^2I^2*R/π*d(ωt+φ)
=∫(0→π)I最大^2sin^2*(ωt+φ)*R/π*d(ωt+φ)
=(R/π)*∫(0→π)V最大^2*sin^2(ωt+φ)*d(ωt+φ)
=(R/π)*I最大^2*∫(0→π)[1-cos(2(ωt+φ)]/2*d(ωt+φ)
令ωt+φ=x,则:
上式=(R/π)I最大^2*∫(0→π)[(1-cos2x)/2]*dx
=(R/2π)*I最大^2*∫(0→π)[(1-cos2x)]*dx
=(R/2π)*I最大^2*π
=R*I最大^2/2,
∴电流的有效值为:I有效=√(平均功率/R)
=I最大/√2.