描述交变电流的物理量1.ppt

第二节 描述交变电流的物理量,学习目标：1.知道交变电流的周期和频率，以及它们之间的关系 2知道交变电流和电压的最大值、瞬时值、有效值等及其关系 3知道我国供电线路交变电流的周期与频率,一、周期和频率 1周期：交变电流完成 所需的时间，用 表示，单位是秒 2频率：1 s内交变电流完成 的次数，用 表示，单位： ,基础知识梳理,一次周期性变,化,化,周期性变,f,赫兹,T,二、峰值和有效值 1峰值：交变电流在一个周期内所能达到的 ，峰值可以用来表示交变电流的 或电压的 ，但不能用来表示交变电流产生的 峰值在实际中有一定的指导意义，所有使用交变电流的用电器，其最大耐压值应 其使用的交流电压的峰值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许施加电压的 ,最大值,高低,强弱,热效应,不小于,最大值,2有效值：使交变电流和直流电通过相同阻值的电阻，如果它们在相等时间内产生的 相等，就把这一直流电的数值叫做这一交变电流的有效值 在没有特别说明时，通常所说的交变电流、电压、电动势都是指有效值，交流电流表测量的值也是有效值，交流用电设备铭牌标出的电压、电流值也是指有效值,热量,一、对有效值的理解 1交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算，计算时“相同时间”一般要取一个周期的时间半周期对称的可取半周期 2非正弦式交变电流的有效值，应按有效值的定义计算,核心要点突破,3几种典型的有效值,计算交变电流有效值的方法：计算有效值时，让所给交变电流通过电阻R，计算出交变电流在一个周期内所发出的热量，将它用相应的物理量的有效值表示，列方程求出相应的有效值,二、有效值、峰值、瞬时值、平均值的区别及应用,铭牌上表示的和电表测量的都是有效值，电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿,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521所示下列说法正确的是( ),课堂互动讲练,图521,【思路点拨】 本题首先可以从图中得到交变电流的频率和峰值，然后可由正弦式交变电流峰值与有效值的关系确定其有效值，最后由有效值计算电阻消耗的电功率,【答案】 C 【点评】 根据函数表达式和图象确定表征交变电流的物理量时，首先要确定交变电流的周期和峰值，在此基础上正确运用相关关系式进行分析求解,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522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( ),图522,如图523表示一交变电流随时间变化的图象此交变电流的有效值是( ),图523,设直流电流I通过电阻R一个周期的时间(即0.02 s)内产生的热量为Q直I2R0.02 由交流电的有效值定义得Q直Q交，即 500.01 RI20.02 R 则I5 A，即交变电流的有效值为5 A. 【答案】 B,2如图524甲为电热毯的电路图，电热丝接在u311sin100t V的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P使输出电压变为图524乙所示波形，从而进入保温状态若电阻丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是( ),图524,A110 V B156 V C220 V D311 V,(1)发电机产生的电动势的最大值； (2)从线框处于中性面时开始计时，写出闭合电路中电流随时间变化的函数表达式； (3)交流电压表和电流表的示数； (4)此发电机的功率,图525,【思路点拨】 线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线框中产生正弦式交变电流根据法拉第电磁感应定律可求出峰值，进而求出有效值，由欧姆定律可计算出电流和路端电压,【答案】 (1)160 V (2)i16sin 200t A (3)101.9 V 11.32 A (4)1280 W 【点评】 (1)最大值：正弦式交变电流为EmnBS；,3.如图526所示，矩形线圈面积为S，匝数为