描述交变电流的物理量.ppt

复习,1、什么是交流电？,2、正弦式交流电的规律？,从中性面开始计时： 电动势瞬时值表达式：e=Emsint 电流瞬时值表达式：i=Imsint 电压瞬时值表达式：u=Umsint,从平行面开始计时： 电动势瞬时值表达式：e=Emcost 电流瞬时值表达式：i=Imcost 电压瞬时值表达式：u=Umcost,其中：Em=NBS=Nm Im=Em/R总 Um= ImR,以下几种情况若B、N、S、相同，则Em相同：,Em由S、B、和匝数N决定。与线圈的形状和转轴的位置无关。,(i),第二节 描述交变电流的物理量,请同学们阅读教材34页，回答下列问题： （1）什么叫交变电流的周期？ （2）什么叫交变电流的频率？ （3）周期、频率、角速度的关系是什么？ （4）我国使用的交变电流的周期和频率各是多大？,一、描述交变电流变化快慢的物理量,1周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T表示，单位是s,2频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数，用f 表示，单位是Hz,3.我国生产和生活用交变电流的 周期T_s， 频率f= _Hz， 角速度_rad/s， 在1s内电流的方向变化_次。,0.02,50,100,100,1、峰值（最大值）：,1）物理意义 ：表示电流的强弱或电压的高低。,2）电容器的耐压值（也称击穿电压）要高于交流电的峰值，否则电容器可能被击穿。,例如将e=400sin314t加在电容器两端，那么电容器的耐压值不得低于,二、描述交变电流大小的物理量,例.某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_Hz。若将该电压加在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V。,0.25,200,1. 怎样计算通过1 S内电阻R中产生的热量?,2. 如果有一个大小、方向 都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在1 S内产生同样的热量，这个电流是多大？,2、有效值,（1）定义：,根据电流的热效应来规定，让交流和恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把I、U叫做这个交流的有效值。,交流,恒定电流 ,通过大小相同电阻R,在交流电的一个周期内,交流的有效值为,例：如图表示一交流的电流随时间变化的图像,求该电流的有效值。,练习如图1812为一交流的电压与时间图像，它的有效值为_V,3有效值与最大值之间的关系,任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦式交变电流，对其他形式的交变电流并不适用,1、下列有效值为 的是（ ）,AC,(3)有效值的说明：,A、交流用电器上标出的额定电压和额定电流指的是有效值；,B、交流电流表和交流电压表的读数是有效值,D、以后提到的交变流电的数值，若没有特殊说明的均指有效值,C、保险丝的熔断电流是有效值,思考与讨论：如图所示通过一个R=1的电阻的电流i随时间变化的曲线。它不是恒定电流。,1. 怎样计算通过1 S内电阻R中产生的热量?,2. 如果有一个大小、方向 都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在1 S内产生同样的热量，这个电流是多大？,3.怎样计算通过1 S内通过电阻R中产生的电荷量?,C.求通过某导体横截面的电量一定要用交流的平均值.,(4）峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。,A.求电容器的耐压值时要用交流的峰值.,B.求交流的功、功率和电热时必须用交流的有效值.,例1,将阻值为5 的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示下列说法正确的是( ),C,1.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示此线圈与一个R10 的电阻构成闭合电路不计电路的其他电阻，下列说法正确的是( ),C,C,巩固练习： 关于交变电流的几种说法正确的是( ) A使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值 B交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值 C跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值 D通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值。,2.图中两交变电流通过相同的电阻R。求:,（2）计算它们在R上产生的功率之比.,（1）分别写出它们的有效值、周期和频率。,3.一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u=10sintV的交流电源上，它的发热功率 ( ) A0.25P B0.5P CP D2P,B,4.如图所示，线圈的面积是0.05，共有100匝；线圈电阻为1，外接电阻R9，匀强磁场的磁感应强度为B1T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：,电路中电压表和电流表示数 各是多少,解：,三、相位 如图521所示，甲、乙两交流电的表达式分别为：u甲Emsint；u乙Emsin(t)，其中“_”叫做交变电流的_，是t0时的相位，叫做交变电流的_ 图521,t,相位,初相位,两支交流的_叫做它们的相位差例如两支交流电，u1Emsin(t1)，u2Emsin(t2)，它们的_，但初相位不同，它们的相位差(t2)(t1) _，是一个常量，等于两个初相之差，不随时间变化，可以说，这两支交变电流的变化规律是相同的，只是_不同（具有确定的相位差）,相位之差,频率相同,21,变化步调,2、 峰值（最大值）：表示交流电流的强弱或电压的高低,1、周期和频率：,3、有效值：,（1） 根据电流的热效应来规定。,（2）正弦交变电流的最大值是有效