高中物理 2.3 表征交变电流的物理量课件 粤教版选修32.ppt

第三节表征交变电流的物理量 知识点1周期t 频率f 角速度 的关系1 周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量 它们之间的关系如下 2 角速度与周期 频率 间的关系 3 我国民用交变电流 t 0 02s f 50hz 100 rad s 电流的方向每秒改变100次 4 打点计时器接交流电时 t 0 02s 所以打点计时器每隔0 02s打一次点 5 注意 1 注意交变电流的周期t 频率f 角速度 等在正弦式交变电流的瞬 时表达式e emsin t中的体现 图2 3 1 2 注意交变电流的周期t 频率f 角速度 等在正弦式交变电流的图象中的体现 知识点2交变电流的峰值和有效值1 交变电流的峰值 交变电流在一个周期内所能达到的最大数值 交变电流的电动势 电流和电压的峰值分别用 和 表示 em im um 2 交变电流的有效值 根据电流的热效应 三同 相同电阻 相同时间 产生相同热量 时 直流电流 电压 叫做交流电流 电压 的有效值 知识点3正弦式交变电流的峰值与有效值1 正弦式交变电流的峰值 正弦式交变电流电动势的峰值计算式是em nbs 在一 个周期内会出现两次峰值 2 正弦式交变电流的有效值 有效值的定义 交流电和直流电通过同样阻值的电阻时 如果在相等的时间内产生的热量相等 则直流电源的电动势e是交变电动势e的有效值 通过电阻的恒定电流i是交变电流i的有效值 电阻两端的直流电压u是电阻两端的交变电压u的有效值 正弦式交变电流的有效值公式为 非正弦式交变电流的有效值必须根据电流的热效应来计算 在交流电路中 电压表 电流表 功率表等电工仪表的示数均为有效值 在没有特别说明的情况下 所给出的交变电流的电压 电流及电功率指的都是有效值 电气设备 铭牌 上所标的值 保险丝的熔断电流值都是有效值 我国民用交变电流 照明电压220v和动力电压380v都是指有效值 电子元件上的标称值不是有效值 而是最大值 如电容器 二极管的击穿电压等 3 交变电流的平均值 1 交变电流的图象中 图线与横轴 t轴 所围的面积跟时间的比值 称为交变电流的平均值 2 交变电流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长 3 计算通过导体某一截面的电荷量时 只能用交变电流的 平均值 4 交变电流的平均值不是初 末状态的瞬时值的平均 4 交流电路中除计算通过导体截面的电荷量外 一切计算都要用有效值 公式w uit p ui q i2rt中的各量均为有效值 例题 关于交变电流 下列说法正确的是 a 在一个周期内电流的方向改变两次b 交变电流的最大值总是有效值的倍c 若正弦交流电的最大值为10v 则它的最小值为 10vd 演示交流电随时间变化规律时 应采用交流电流表 解析 线圈每通过中性面一次 电流方向改变一次 只有正弦交变电流其最大值才是有效值的倍 交流电流的正负表示方向 只有直流电流表的偏向 偏角大小随电流方向 大小发生变化 答案 a 答案 a 1 双选 一交流电流的图象如图2 3 2 所示 由图可知 bd 图2 3 2 题型1 正弦式交变电流有效值的计算 例题 一个电阻接在10v的直流电源上 它的发热功率为p 当它接到电压为u 10sin100 tv的交变电源上 发热功 率是多少 a 0 25p b 0 5p c p d 2p 答案 b 1 双选 正弦交变电源与电阻r 交流电压表 交流电流表按照图2 3 3甲所示的方式连接 r 200 图2 3 3乙 是交变电源输出电压u随时间t变化的图象 以下正确的是 图2 3 3 a 交流电压表的读数是311vb 交流电流表的读数是1 1a c r两端电压随时间变化的规律是ur 311cos tvd r两端电压随时间变化的规律是ur 311cos100 tv 交流电流表和电压表测定的读数值都是交流的有效值 答案 bd 解析 由图象知该电流的峰值为um 311v 其有效值为u 220v 周期为t 2 10 2s 角速度为 2 t 100 rad s 题型2 非正弦式交变电流有效值的计算 例题 图2 3 4表示一交流随时间变化的图象 求此交流的有效值 答案 见解析 解析 取一个周期时间 把前半周期和后半周期的热量相加 然后由 图2 3 4 2 图2 3 5表示一交流电的电流随时间而变化的图象 图2 3 5 此交流电的有