Question

下面是某同學(xué)對一道題的解答過程，閱讀后，請回答問題（1）、（2）.

如圖3-3-17所示的電表均為理想的交流電表，保險絲P的熔斷電流為2 A，電容器C的擊穿電壓為300 V，若在a、b間加正弦交流電壓，并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)R₀與R接入電路的阻值，使P恰好不被熔斷，C恰好不被擊穿，則電流表的讀數(shù)為_________A，電壓表讀數(shù)為___________V.

圖3-3-17

（1）解答中有無錯誤？若有，請指出錯誤所在.

（2）最大值、有效值、平均值是表述交變電流的重要物理量.在使用中，應(yīng)如何區(qū)分它們？

Answer 1

解：保險絲P與電流表串接在電路中，因而電流表的讀數(shù)為：.電容器C與電壓表并聯(lián)，因而電壓表讀數(shù)為：300 V=420 V.

解答：（1）保險絲是利用電流的熱效應(yīng)來熔斷以保持電路的一種元件，因此通過保險絲的額定電流是指交流電的有效值而非最大值.原題中電流表示數(shù)應(yīng)為2 A.

對電容器來說，只要某一瞬間加在其兩極上的電壓超過耐壓值，則由公式E=U/d知，此瞬間電容器兩極間的電場就使電介質(zhì)擊穿，因此，擊穿電壓是指交流電的最大值而非有效值，原題中電壓表示數(shù)應(yīng)為：300/V=211.5 V.?

(2)有效值是表示交流電熱效應(yīng)平均效果的物理量，交流電的平均值是交流電對時間的平均值，利用I=和E=，求出的I、E均為平均值.要注意區(qū)分有效值和平均值兩個概念的使用范圍.求功、功率、焦耳熱等物理量，通常要用有效值計算，求一時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量Δq，穿過線圈平面的磁通量的變化量ΔΦ,應(yīng)用平均值計算.求電容器的耐壓值時應(yīng)用最大值.