单选题
交流电压表的指示的是交流电压的 ( )
A
最大值
B
有效值
C
平均值
D
瞬时值
答案解析
正确答案:B
解析:
该题考查交流电测量中电压表读数的物理意义。
正确答案是:B,有效值。
解析如下:
交流电压表(以及交流电流表)在正常工作状态下所指示的数值,是被测交流电压的有效值。有效值的定义是:一个交流电压(或电流)在一个周期内产生的热效应,与某一恒定的直流电压(或电流)在相同时间内产生的热效应相等,则该直流电压(或电流)的数值即为该交流量的有效值。
对于正弦交流电,有效值 \( U \) 与最大值 \( U_m \) 的关系为:
\[
U = \frac{U_m}{\sqrt{2}} \approx 0.707 \, U_m
\]
而平均值(全波整流平均值)为 \( \frac{2}{\pi} U_m \approx 0.637 \, U_m \),瞬时值随时间连续变化,无法直接作为仪表稳定指示值;最大值仅出现在特定时刻,不反映做功能力。
工程实践中,电压表、电流表的设计均以热效应(即功率等效)为依据,其刻度按有效值标定。因此,日常使用的指针式或数字式交流电压表,若无特别说明(如峰值表、真有效值表标注差异),默认指示的是正弦交流电压的有效值。
选项分析:
- A(最大值):错误。最大值是电压波形的峰值,仪表不直接显示此值。
- B(有效值):正确。符合国家标准(如GB/T 7676)及电工仪表设计原理。
- C(平均值):错误。普通交流电压表不显示整流平均值;仅某些特殊整流式仪表按平均值刻度但经校准折算为有效值(仅对纯正弦波准确),其本质仍反映有效值。
- D(瞬时值):错误。瞬时值时刻变化,无法稳定指示,且无实际测量意义(除非使用示波器观测波形)。
核心知识点:
交流电的四个基本表征量——瞬时值、最大值、有效值、平均值;其中有效值是衡量交流电能量转换能力的唯一标准物理量,也是电工测量和电力系统标称值(如220 V、380 V)的依据。
相关知识点:
交流电压表指示电压有效值
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