(完整word版)交流电经二极管半波整流后的直流值和有效值的不同用途

1、交流电经二极管半波整流后的直流值和有效值的不同用途有人认为，经二极管半波整流后流过负载的电流只有直流成份， 因而用负载的直 流电压（或直流电流）来计算负载消耗的有功功率。如对于功率 P=2000WP=2000W 电阻为 R R 的电炉，经二极管半波整流后电炉两端的直流电压为 0.45U0.45U（U U 为市电交流电压 有效值，在我国 U=220VU=220V）, ,而电炉两端电压有 效值则为 0.707U0.707U。由此求得电炉 消耗的有功功率分别为：耳=CO. 45DM/尺=5 2025/3= 405W宀=7O7Uy2/R = o. 5P = 100OW可见两种计算结果相差甚大。实测结果

2、表明，用负的直流电压或直流电流来 计算负载消耗的有功功率是错误的，现分析说明如下。市电正弦交流电压经二极管半波整流后， 负载电压被削去半波，因而负载电 流也被削去半波，但仍然是周期电流。此电流是脉动直流电流，它的大小是随时 间而变化的，如附图所示。T/2附此电漩柱一圈期内禰时间变化的笑糸内；f 1. 414/sin Jz O t = I 0 F r/2 T式中i-电流瞬时值1-不经整流时流过血载的电流有效谏:T-周期t我国市电：r= CLO2R?士- 某一时间3-拾颇率丈如2/7* _此电流与由蓄电池等直流电源提供的恒定直流电是完全不同的。 由于此电流 大小时刻在变化，因此人们用有效值、平均值

3、来表征此电流的特性，从而避免在 实际使用中要用微机分来进行计算。对于电流来说，电流的热效应以及两个流过同一电流的线圈之间引起的电动力都是与电流的平方成正比。以热效应为例，当周期电流通过一电阻时，该电阻在一周期内所吸收的电能为。而产生的热量为：Q1 =239 円?办=0. 239/? P 円 tJoJo假设一个量值为 I 的直流电流通过电阻&它在时间 T 内所产生的热董为Qi = 0.23SPRT如果閒期电流，与此直流电流在同一时间内所产 生的热相等，则有0.239P/TT - 0- 239RT TiMtJo或可见，周期电流的有效值可算作一个直流电流值，这个直流电流通过电阻时，在等于一个

4、周期的时间内电阻所吸收的电能量，与周期电流通过同一电阻在同样 长的时间内电阻所吸收的电能量相同。 所以知道了周期电流的有效值，它所产生 的热效应就可以很方便的算出。因此，计算经半波整流后流过负载的电流所产生的热量， 或者说计算此时负 载消耗的功率一定要用有效值，而绝不能用平均值 （直流值、直流分量）计算。非正弦周期电流的平均值等于此电流绝对值的平均值。即周期电张的有效值定文为片 N 于l讣dl对于经半波整流后的负龜,根据附图及门 式可得G = 1/耳L 414/sin（6（rt）di = 0* iS/负载两竭的平均电压为EA = R = % 451R = 0.45U可见此直流电流是用来选择二极管型号或校验二极管是否过载用的。对于同一非正弦周期电流（经二极管半波整流后的电流则属此类），当我们用 不同类型的仪表进行测量时，就会得出不同的结果。例如用电磁系仪表（直 流仪 表）测量时，所得结果是电流的恒定分量；用电磁系或电动系仪表测量时，所得结 果是电流的有效值；用全波整流磁电系仪表测