高二物理3-2第二章第二课表征交流电的物理量.ppt

高中物理讲义高中物理讲义 High School Physics Lectures 3-2High School Physics Lectures 3-2 红红 叶叶 物物 理理 斑斑 斓斓 的的 秋秋 树树 R R i i 【上节回顾上节回顾】 正弦交流电的变化规律正弦交流电的变化规律 3.3. 图象图象 Em - Em 0 e t 中性面 【上节回顾上节回顾】 欧姆定律也适用于交流电路欧姆定律也适用于交流电路 当发电机（交流电源）与外电路连接成闭合电路时当发电机（交流电源）与外电路连接成闭合电路时 R i R E i r 新新 课课 表征交变电流的物理量表征交变电流的物理量 一一 、周期和频率、周期和频率 周期周期（T）：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。）：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。 单位是秒（单位是秒（s）。）。 频率频率（f）：交变电流在）：交变电流在1s内完成周期性变化的次数。单内完成周期性变化的次数。单 位是赫兹（位是赫兹（Hz）。且）。且f=1/T。 我国工农业生产和生活中用的交变电流，周期我国工农业生产和生活中用的交变电流，周期T=0.02 s ， f=50 Hz，即，即电流方向每秒改变电流方向每秒改变100次次。 。 角频率角频率（）：线框转动）：线框转动 的频率（若线框的频率（若线框转速转速为为n n，则，则 有有 = 2n= 2n） T Em -Em 0 e t 转速转速n n 的物理意义与频率频率 f 相同 但须将其单位 转转/ /分分 化为 转转/ /秒秒 二、交流电的瞬时值二、交流电的瞬时值 e e 、峰值、峰值 E Em m 和和 有效值有效值 E E 【有效值有效值】让交流电和直流电通过同样的电阻，如果它们在让交流电和直流电通过同样的电阻，如果它们在 相相 同时间内产生热量相等，把直流电的值叫交流电的有效值同时间内产生热量相等，把直流电的值叫交流电的有效值 。 例例 若若 I 与 i 在相同的时间里的焦耳热相等，则 I 就是 i 的 有效值 R I R 概念要点概念要点：把在：把在热效应上与交流电相当热效应上与交流电相当的直流电叫做交流电的直流电叫做交流电 的有效值的有效值 概念要点概念要点 把在把在热效应上与交流电相当热效应上与交流电相当的直流电叫做交流电的有的直流电叫做交流电的有 效值，效值，或说或说交流电的有效值根据交流电的有效值根据电流的热效应电流的热效应来规定的来规定的 交流用电设备上的交流用电设备上的标称值标称值 额定电压和额定电流是额定电压和额定电流是有有 效效 值值；仪表示数仪表示数 交流电压表和交流电流表的示数是交流电压表和交流电流表的示数是有效值有效值； 交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值。 正弦交流电有效值与峰值的关系正弦交流电有效值与峰值的关系 R I R Im - Im 0 i t Im - Im 0 i t 注意：上述关系只适用于 正弦交流电 i 例题例题1. 1. 交变电流电源的电压是交变电流电源的电压是6 V6 V，它跟电阻，它跟电阻R R 1 1 、R R 2 2 及电容及电容 C C、电压表一起连成如图电路、电压表一起连成如图电路. .忽略电源内阻，忽略电源内阻，U U 1 1 表示电压表表示电压表 示数，为保证电容器不击穿，电容器耐压值示数，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U U 2 2 ，电路如图所，电路如图所 示则（示则（ ） ） CD V C C R R1 1 R R2 2 例例2. 2. 如图表示一交流的电流随时间变化的图像如图表示一交流的电流随时间变化的图像, , 求该求该 电流的有效值。电流的有效值。 t/s i/A 1234 例题例题3 3 如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效 值。值。 例题例题4. 4. 一个电阻接在一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热的直流电源上，它的发热 功率是功率是 P ，当接到电压为，当接到电压为u=10sint V的交流电源的交流电源 上，它的发热功率为上，它的发热功率为 A0.25P B0.5P CP D2P B 10 - 10 0 u t R 10V R u 【问题问题】关于交流电的关于交流电的平均值和有效值平均值和有效值 例例6. 6. 如图所示，矩形线圈的匝数为如图所示，矩形线圈的匝数为n n，线圈面积为，线圈面积为S，线圈，线圈 内内 阻为阻为r，在磁感应强度为，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕的匀强磁场中绕OO轴以角速度轴以角速度 匀速转动，外电路电阻为匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过。在线圈由图示位置转过90的的 过过 程中，求：程中，求： （1 1）通过电阻）通过电阻R的电量的电量q； （2 2）电阻）电阻R上产生的焦耳热上产生的焦耳热Q 例例6. 6. 如图所示，矩形线圈的匝数为如图所示，矩形线圈的匝数为n n，线圈面积为，线圈面积为S，线圈，线圈 内内 阻为阻为r，在磁感应强度为，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕的匀强磁场中绕OO轴以角速度轴以角速度 匀