交变电流的特点.ppt

第三章交变电流 第一节交变电流的特点 莆田第五中学物理组 林剑峰 一 几种类型的电流的比较 1 直流电 方向不随时间改变的电流统称为直流电 其中 方向不变而大小变化的直流电 叫做脉动直流 2 恒定电流 大小和方向都不随时间发生改变的电流 叫做恒定电流 3 交变电流 方向随时间做周期性变化的电流 叫做交变电流 俗称交流电 甲 家庭电路中的正弦式电流 乙 示波器中的锯齿波扫描电压 丙 电子计算机中的矩形脉冲 丁 激光通信用的尖脉冲 4 正 余 弦式交变电流 特别提醒 有的交流电 只是方向改变 而大小是恒定的 有的则是方向和大小同时改变 大小和方向都随时间按正 余 弦规律变化的电流 称为正 余 弦式交变电流 简称为正 余 弦交流电 日常生活中用的市电 就是正弦交流电 1 下图中画出了六种电流随时间变化的图象 这六个图中的电流都随时间t做周期性变化 其中属于交流电的是 属于正弦式交流电的是 甲 丙 戊 己 丙 如图3 1 4所示的各图象中表示交变电流的是 课堂互动讲练 图3 1 4 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 我国工农业及生活用电的周期为0 02s 频率为50Hz 电流方向每秒改变100次 一 描述交变电流变化快慢的物理量 T e i t o 变化状态完全相同的两点间的时间 t 为一个周期 T 二 描述交变电流大小的物理量 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 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1S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1S内产生同样的热量 这个电流是大 解 1 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 我们就把这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 例如某一交流通过一段电阻丝 在一个周期内产生的热量为Q 如果改为3A的恒定电流通过这段电阻丝 在相同的时间内产生的热量也是Q 那么 这个交变电流的有效值就是 3A 练习 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 2 正弦交变电流的最大值为有效值的倍 解 有效值为 1 我国市电用的交变电流为e 311sin100 t 求这种交变电流的有效值 最大值除以倍求有效值的方法只适用于求正弦或余弦交变电流的有效值 例 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 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 课堂小结 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值的倍 3 注意 A 对于交流若没有特殊说明的均指有效值 D 求通过某导体横截面的电量一定要用交变电流的平均值 C 求交变电流的功 功率和电热时必须用交变电流的有效值 B 电容器的耐压值要高于交变电流的峰值 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 2 P甲 P乙 I12R I22R I1 I2 2 1 2 解 2 计算图3 1 7甲和乙所示的电流的有效值 图3 1 7 解析 非正弦交流电或一般变化电流