它反映交流電不同時(shí)刻的大小和方向。正弦交流電的瞬時(shí)值表達(dá)式為

（從中性面開始）。

例1. 電壓有效值，頻率為的正弦交流電源向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為，試估算在一個(gè)小時(shí)內(nèi)，霓虹燈的發(fā)光時(shí)間有多長？為什么人眼感覺不到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？

分析：由正弦交流電最大值與有效值的關(guān)系得

設(shè)t=0時(shí)交流電的電壓為零，則電壓的瞬時(shí)表達(dá)式為

。

畫出一個(gè)周期內(nèi)的圖象，如圖1所示，其中陰影部分對(duì)應(yīng)的時(shí)間表示霓虹燈不能發(fā)光的時(shí)間，根椐對(duì)稱性，一個(gè)周期內(nèi)霓虹燈不能發(fā)光的時(shí)間為。

圖1

當(dāng)時(shí)，由瞬時(shí)表達(dá)式求得，則一個(gè)周期內(nèi)能發(fā)光的時(shí)間為

。

再由比例關(guān)系求得一小時(shí)內(nèi)霓虹燈發(fā)光的時(shí)間為

由圖1可知霓虹燈在工作過程中是忽明忽暗的，每次熄滅的時(shí)間只有（時(shí)刻到時(shí)刻）。由于人的眼睛具有視覺暫留（視覺暫留時(shí)間約），因此人眼不會(huì)因?yàn)槎虝旱南�滅而有所感覺。

2. 最大值

也叫峰值，是瞬時(shí)值的最大值。它反映的是交流電大小的變化范圍。當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時(shí)（轉(zhuǎn)軸垂直于磁感線），交流電動(dòng)勢(shì)最大，。若電容器接在交流電路中，則交變電壓的最大值不能超過電容器的耐壓值。

例2. 把一電容器接在200V的正弦交流電路中，為保證電容器不被擊穿，電容器的耐壓值是多少？

分析：電容器與燈泡的工作原理不同。額定電壓為220V的燈泡接在220V的交流電源上能正常發(fā)光，但不能錯(cuò)誤地認(rèn)為電容器的耐壓值也不低于220V即可。電容器不斷地進(jìn)行充、放電，它兩極間的電壓最大可達(dá)到，故電容器的耐壓值應(yīng)不低于。

3. 平均值

它是指交流電圖像中圖線與橫軸所圍成的面積跟時(shí)間的比值。其量值可用法拉第電磁感應(yīng)定律來求。特殊地，當(dāng)線圈從中性面轉(zhuǎn)過90°的過程中，有。計(jì)算平均值切忌用算術(shù)平均法來求。另外要注意，平均值不一定等于有效值。

例3. 如圖2所示，求線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中，通過線圈某一橫截面的電量。

圖2

分析：計(jì)算電量，一定要用電流、電壓平均值。

電壓平均值，

而

又

所以

4. 有效值

它是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的，正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系是

對(duì)于非正弦交流電，以上關(guān)系不成立。

用電壓表、電流表測(cè)得的都是有效值。用電器銘牌上所標(biāo)電壓、電流值也是指有效值。在計(jì)算交流電通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量、熱功以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，只能用有效值。

例4. 如圖3所示，兩平行導(dǎo)軌與水平面間的夾角為，電阻不計(jì)，間距，長度足夠長，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。導(dǎo)軌兩端各接一個(gè)阻值為的電阻，一橫跨在導(dǎo)軌間的金屬棒質(zhì)量，電阻，棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦系數(shù)，在金屬棒以平行于導(dǎo)軌的初速度上滑，直至上升到最高點(diǎn)的過程中，通過上端電阻的電量，求上端電阻產(chǎn)生的焦耳熱？（g取）

圖3

分析：設(shè)棒沿斜面能上升的最大距離為s。等效電路和導(dǎo)體棒受力分析分別如圖4、5所示。由圖4可知，在棒上升的過程中，通過棒某一截面的電量應(yīng)為。

圖4

圖5

由

而

所以

設(shè)電路消耗的總焦耳熱為，有

從金屬棒開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，利用能量守恒關(guān)系有

此題中，求電阻產(chǎn)生的焦耳熱必須用電流的有效值計(jì)算，但有因此只能通過能量關(guān)系求得Q。