正弦交流电的变化规律.ppt

第五章交变电流第二节描述交变电流的物理量 人教版选修3 2 复习回顾 交变电流 大小和方向随时间作周期性变化的电流叫交变电流 简称交流电 其中按正弦规律变化的交流电叫正弦式交流电 正弦式交流电的产生及变化规律 跟磁感线垂直的平面叫做中性面 中性面 a 磁通量最大 b 磁通量变化率为零 c 无感应电动势 复习回顾 3 正弦交流电的变化规律 1 公式法 从中性面开始计时 瞬时电动势e Emsin t Em NBS 瞬时电流i Imsin t 瞬时电压u Umsin t 2 图象法 如图所示 测一测 1 什么叫交变电流的周期 2 什么叫交变电流的频率 3 周期与频率 角速度与周期之间的关系是什么 4 你知道我国使用的交变电流的周期和频率各是多大吗 1 周期 交变电流完成一次周期性变化所需的时间 4 角速度 一秒内线圈在匀强磁场中转动的角度 弧度 2 频率 交变电流一秒内完成周期性变化的次数 3 关系 一 周期和频率 我国生产和生活所用交流电的周期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 生活常识 二 峰值和有效值 1 电容器上的标称电压值 耐压值 是电容器两极间所允许电压的最大值 1 峰值 最大值 交变电流在一个周期内所能达到的最大数值 EmUmIm 2 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时 电动势的最大值 交流与探讨 解 根据焦耳定律得 交流与探讨 问题2 如图所示电流I通过一个R 1 的电阻 它不是恒定电流 1 怎样计算通电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 S内产生同样的热量 这个电流是多大 交流与探讨 解 根据焦耳定律得 1 定义 让交流电和恒定电流通过同样的电阻 如果它们在相同时间内 产生热量相等 把恒定电流的值叫交流电的有效值 抓三同 3 正弦交流电的有效值与最大值的关系 2 有效值 2 物理意义 描述交流电做功或热效应的物理量 重点说明 2 有效值 典题探究 例1 交变电流电压表达式为u 20sin314tV 求这个交变电压的最大值U 有效值U 周期T 频率f 画出交变电流的u t图像 m 例3 如图表示一交流电的电流随时间变化的图像 此交变电流的有效值是多大 典题探究 典题探究 解析 交流电的有效值等于热效应与此交流电等效的恒定电流的值 为分析方便 可选交流电的一个周期进行研究 设此交变电流的有效值为I 根据交流有效值的定义 有 所以 课堂小结 交变电流的周期和频率1 周期T s 2 频率f HZ 3 相互关系 交变电流的峰值和有效值1 峰值 EmUmIm 2 有效值 EUI 3 相互关系 反馈练习 1 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系 如图所示 如果其它条件不变 仅使线圈的转速加倍 则交流电动势的最大值和周期分别变为 2 交变电流电源的电压是6V 它跟电阻R1 R2及电容C 电压表一起连成如图电路 忽略电源内阻 U1表示电压表示数 为保证电容器不击穿 电容器耐压值U2 电路如图所示则 A U1 6V B U2 6V C U1 6V D U2 6V A 400V 0 02sB 200V 0 02sC 400V 0 08sD 200V 0 08s B CD 反馈练习 3 如下图所示 一矩形线圈在匀强磁场中以角速度匀速转动 产生的交变电动势的图象如图 则 A 交变电流的频率是HzB 当t 0时 线圈平面与磁感线垂直C 当t 0 5s时 e有最大值D 交流电的周期是0 5s 0 5 BD 4 如图所示 一交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动 线圈匝数N 100 线圈电阻为r 3 ab cd 0 5m bc ad 0 4m 磁感应强度B 0 5T 电阻R 311 当线圈以n 300r min的转速匀速转动时 求 1 感应电动势的最大值 2 t 0时线圈在图示位置