交流电 · 等热实验

谁能让电阻同样热?

同一只电阻,分别通入正弦交流电和恒定电流。一个周期后发热相同,恒定电流到底应调到多大?

调节正弦交流电的峰值
调节恒定电流,尝试使两只电阻等热
同时改变两只相同电阻的阻值

相同电阻 · 相同时间 · 比较热量

累计热量 Q = ∫ i²R dt
周期 T=1.00秒 · 进度 0.00
交流正弦电流接入电阻
瞬时电流 0.00 安
恒流恒定电流接入电阻
瞬时电流 2.50 安
交流累计热量0.00 焦
等待实验
恒流累计热量0.00 焦
一个周期内的电流 交流恒流
焦耳热的累计过程 交流恒流

先调一调,再看结论

运行一个周期,观察哪只电阻更热。改变恒定电流,直到两边累计热量相同。

负半周也在发热

焦耳热由 i²R 决定。电流反向时 i 为负,但平方仍为正,所以交流电的负半周不会把前半周的热量“退回来”。

不是算术平均

正弦电流一周期的算术平均值为零,却能持续发热。有效值比较的是相同时间内的热效应,不是正负电流直接相加。

√2 只属于正弦量

峰值除以 √2 是正弦交流电的结论。遇到方波、三角波等其他波形,仍要回到“相同电阻、相同时间、相同热量”的定义。