浙江省富阳市第二中学高考物理一轮复习 交流电的产生课件.ppt

交变电流 交流电的特点 一 正弦交流电的产生和规律 1 交变电流的定义 电流的大小和方向随时间周期性变化 2 正弦式交流电的产生及规律 思考1 有关中性面的一些知识 中性面在垂直于磁场位置 线圈通过中性面时 穿过线圈的磁通量最大 线圈平面通过中性面时感应电动势为零 线圈平面每转过中性面时 线圈中感应电流方向改变一次 转动一周线圈两次通过中性面 故一周里线圈中电流方向改变两次 思考2 若已知线圈abcd面积为s 转动的角速度为 磁感强度为b 试分别导出电动势的最大值em及瞬时值e的表达式 以中性面开始计时 u ir imrsin t umsin t 以平行面开始计时 em nbs e emsin t nbs sin t e emcos t 2 描述交流的大小 最大值 em im um瞬时值 e i u有效值 e i u 1 描述交流电变化快慢 t f n 二 交流电的描述 物理量都有约定的表示法 千万不要混用 平均值 图象1为10a的直流电 图象2表示最大值为10a的交流电 让它们通过相同的电阻r 在相同的时间内产生的热量相等吗 1 为什么要引入 有效值 如何定义有效值 2 正弦式交流电最大值与有效值关系 3 我国照明电路电压um u u t f n 1 有效值 热效应 等效法 是一种物理学重要的思维方法 交流电的 有效值 就是等效为相应的直流电 问题1 如图所示 交流电的有效值为 v 2 最大值 也叫峰值 它是瞬时值的最大者 它反映的是交流电大小的变化范围 当线圈平面跟磁感线平行时 交流电动势最大 转轴垂直于磁感线 电容器接在交流电路中 则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值 例 把一电容器c接在220v的交流电路中 为了保证电容不被击穿 电容器c的耐压值是多少 3 平均值 它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值 其量值可用法拉第电磁感应定律 来求 计算平均值切忌用 平均值不等于有效值 例 如图所示 求线圈由图示位置转过60 角的过程中 通过线圈某一横截面的电量 小结 平均值和有效值的区别 前者算电量 后者算功率 功和热 综合1 如图 矩形线圈abcd以cd为边匀速转动 角速度为 线圈面积为s 匝数为n 线圈电阻为r 磁感应强度b 线圈从图示位置转900过程中 求 1 线圈中产生的焦耳热 2 平均电动势及通过线圈的电量 3 转动一周过程平均电动势及通过线圈的电量 一周中产生的热量 综合2 有一交流电压的变化规律为u 311sin314tv 若将一辉光电压为220v的氖管接上此交流电压 则在1s内氖管发光的时间是多少 小结 氖管是否发光取决于瞬时值 保险丝是否熔断取决于有效值 电容器是否击穿看取决于最大值 分析 由u 311sin314tv 220vt1 1 400s t2 3 400s所以 t t2 t1 1 200s 一个周期发光的时间为2 t 0 01s 一秒有50个周期 所以总时间为t 50 2 t 0 5s 名师一号 p145例1 三 感抗和容抗 统称电抗 1 感抗表示电感对交变电流的阻碍作用 其特点是 通直流 阻交流 通低频 阻高频 通直流 阻交流 通低频 阻高频 小结 线圈的自感系数越大 交流的频率越高 电感对交流的阻碍作用就越大 感抗越大 2 容抗表示电容对交变电流的阻碍作用 其特点是 通交流 隔直流 通高频 阻低频 小结 电容器的电容越大 交流的频率越高 电容对交流的阻碍作用就越小 容抗越小 例1 如图所示 为电子技术中的部分电路前级输出的电流中既有直流成分 又有交流成分 如果只需要把交流成分输送到下一级装置 应在a b间接入一个 如果只需要把直流成分输送到下一级装置 应在a b间接入一个 电容器 电感器 例2 如图 a b c为三个相同的灯泡 a b c为与之串联的三个元件 e1为直流电源 e2为交流电源 当开关s接 1 时 a b两灯均正常发光 c灯不亮 当开关s接 2 时 灯a仍正常发光 b灯变暗 c灯正常发光 由此可知 a元件应是 b元件应是 c元件应是 填电阻器 电感器 电容器 电容器 电感器 电阻器 例3 左右两个电路都是从左端输入信号 从右端输出信号 左图中输入的是直流和低频交流的混合信号 要求只输出低频交流信号 右图中