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MC1-1009-对于最大值为100伏,平均值为0伏的正弦波信号,若将其正半周的极性调转,使之成为一种负的脉动直流电,则有效值电压为

MC1-1009 考正弦波正半周极性调转成负脉动直流后的有效值。波形幅度仍为一百伏,有效值等于峰值除以根号二,即七十点七伏。有效值是均方根,平方抹掉负号,恒为正数,带负号的选项应直接排除,极性翻转不影响发热与有效值。

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【题目编号】MC1-1009

【题目】对于最大值为100伏,平均值为0伏的正弦波信号,若将其正半周的极性调转,使之成为一种负的脉动直流电,则有效值电压为:

【答案】A

[A]70.7 伏

[B]50.0 伏

[C]-70.7 伏

[D]-50 伏

考点速览

本题考正弦波“正半周极性调转”变成负的脉动直流之后的有效值。和上一题“负半周调转”正好镜像,本题是把上半周的波形翻到横轴下方,波形处处为负,成为一串向下的“馒头波”。考点核心不变:整流动作不改变有效值,而且有效值与极性无关,永远是正数。

原理与依据

题目给最大值为一百伏、平均值为零伏的正弦波,说明它正负对称,峰值是一百伏。把正半周极性调转,等于把波形取绝对值后再加一个负号,变成负的全波整流脉动直流,其幅度(绝对值)仍然是一百伏。

有效值由瞬时值的平方决定。一个负的脉动直流,瞬时值处处为负,但平方之后和正的脉动直流完全相同:负一百的平方与正一百的平方都是正一万。既然平方的平均值一样,开方得到的有效值就一样,仍等于一百除以根号二,等于七十点七伏。极性翻转对发热毫无影响,电阻分不清电流是从哪个方向来的,只看大小。

极性与有效值无关

这题的干扰项里出现了带负号的数值,考的就是“有效值有没有正负”这个点。有效值的定义是均方根,先平方再开方,平方把一切负号抹平,所以有效值恒为非负。一个负的脉动直流,它的有效值是七十点七伏,而不是负七十点七伏。真正带“正负”的是瞬时值、平均值这些量,有效值没有方向。

负电源与极性陷阱

正半周调转得到的负脉动直流,对应的是负电源整流。运算放大器、双极性供电的电路往往需要一正一负两路电源,负的那一路就是把交流的正半周翻到负区整流出来的。负脉动直流的有效值和正脉动直流完全一样,都是峰值除以根号二;真正带正负号的是平均值。这道题的干扰项故意给“负七十点七伏”,就是要抓那些把平均值的负号和有效值搅在一起的人。有效值先平方再开方,负号在平方那一步就被抹掉,答案永远不带符号。

逐项辨析

选项 A 正确:七十点七伏。极性调转后波形幅度仍为一百伏,有效值等于一百除以根号二。

选项 B 错误:五十伏。它不是这个波形的有效值,可能来自把峰值随手折半,或套用了方波的半幅规则,对整流正弦不适用。

选项 C 错误:负七十点七伏。数值算对了,但有效值不带负号,加负号就是错。

选项 D 错误:负五十伏,数值和符号都不对。

易混淆点

需要区分三个量:瞬时值有正负,平均值有正负,有效值恒为正。本题把正半周调转,得到的是负的脉动直流,它的平均值是负的,但有效值仍是正的七十点七伏。另一个易混点是正半周调转与负半周调转的差别——两者得到的有效值完全相同,因为有效值只看幅度,不看极性。

应试要点

抓住一句:有效值与极性无关,恒为正。正半周或负半周调转,有效值都等于峰值除以根号二,本题为七十点七伏。做题时先排除所有带负号的选项,再从剩余选项里按“峰值除以根号二”挑数值。

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