正弦交流电的瞬时、最大和有效值

大小和方向均随时间按正弦规律做周期性变化的交流电流、电压和电动势称为正弦交流电流、电压和电动势。交流电的值每时每刻都在变化，因此正弦交流电在某一时刻的数值称为正弦交流电的瞬时值，用小写字母i、u、e分别表示交流电流、电压和电动势的瞬时值，其数学表达式（解析式）为

对应式（5-4）的正弦交流电的波形图如图5-11所示。

交流电按正弦规律变化的过程中的瞬时最大值，简称最大值或振幅。最大值是不随时间变化的，用大写字母带下标“m”表示，如式（5-4）中的I_m、U_m、E_m分别表示交流电流、电压和电动势的最大值，在图5-11所示的波形图上对应的就是正弦量的峰值，即振幅的大小。

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图5-11 正弦交流电的波形图

在电工技术中，有时并不需要知道交流电的瞬时值，而规定一个能够表征其大小的特定值——有效值。正弦交流电的有效值是指与交流电热效应相同的直流电数值。即正弦交流电i通过某一电阻R时，如果在一定的时间内所做的功与一直流电通过同一电阻在相同的时间内所做的功相等，则该直流电的值就定义为交流电的有效值，用大写字母I、U、E分别表示交流电流、电压和电动势的有效值。理论与实验均可证明，正弦交流电的有效值等于其振幅（最大值）的0.707倍，即

我国工业和民用交流电源电压的有效值为220V、频率为50Hz（工频），因而通常将这一交流电压简称为工频电压。通常所说的交流电的电流、电压、电动势，不做特殊说明都是指有效值。例如市网电压220V，是指其电压的有效值为220V。交流电气设备铭牌上所标的额定电压、电流的数值也都是有效值，如白炽灯所标的220V，交流电流表、电压表上的刻度指示数，也都是电流和电压的有效值。但要特别注意的是，在选择电器的耐压时，必须考虑电压的最大值，如电容器外壳上标明的电压数值是指最大值而不是有效值。