注释:
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由交流电源和电阻组成的电路称为纯电阻电路。纯电阻电路在日常生活中的实例有很多,如白炽灯、电饭锅、电热水器等都可以看成纯电阻负载。那么纯电阻电路有什么规律呢?


在纯电阻组成的交流电路中,电流和电压的变化步调始终保持--致,同时达到最大值、零值和最小值二者同相位。如图4-3所示为纯电阻交流电路电压与电流波形的关系。


图4-3 纯电阻交流电路电压与电流波形的关系

在纯电阻的交流电路中,无论是电流的瞬时值、最大值和有效值都满足欧姆定律,设电阻两端的电压为,则通过其中的电流为

 

可见,电流、电压的最大值、有效值也都符合欧姆定律。


(1)瞬时功率。在交流电路中,电压和电流都是瞬时变化的,任一瞬间,电压与电流瞬时值的乘积叫作瞬时功率,用小写字母表示,

     (4-4)

显然,瞬时功率也是随时间变化的。将电压和电流瞬间数值逐点相乘,即可画出图4-4所示纯电阻电路的瞬时功率曲线。从图4-4中可以看出,由于电流与电压同相,所以瞬时功率在任一瞬间的数值都为正值,这说明电阻始终在消耗电能,因此,电阻元器件是一种耗能元件。

图4-4 纯电阻电路的瞬时功率曲线

(2)有功功率P。通常用瞬时功率在一个周期内的平均值来衡量纯电阻电路的功率大小,个平均值称为平均功率,它是电路中实际消耗的功率,又叫有功功率,用大写字母P表示,单位是W(瓦特)。数学推导可证明:平均功率等于电流和电压有效值的乘积,其数学表达式为

     (4-5)

平时说某白炽灯的功率为40W、电阻炉的功率是1000W都是指平均功率。



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纯电阻电路
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