描述交变电流的物理量

.,5.2描述交变电流的物理量,.,复习回顾,(一)交变电流：,大小和方向随时间作周期性变化的电流;简称交流。,其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。,（二）正弦交流电的产生及变化规律,当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。,跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。,1产生：,2中性面：,.,3规律：,函数表达式：从中性面开始计时,在纯电阻电路中:电流:,电压:,电动势:,.,一、描述交流电的物理量：,1最大值（峰值）：EmUmm,瞬时值：uie,.,周期和频率：,（1）周期：,交变电流完成一次周期性变化所需的时间。,（3）角频率：线圈在匀强磁场中转动的角速度。,（2）频率：一秒内完成周期性变化的次数。,T和f的物理意义：表征交流电变化的快慢。,（4）关系：,.,例1我国生产和生活用交流电的周期T_s，频率f=_Hz，角速度_rad/s，在1s内电流的方向变化_次。,0.02,50,100,一个周期内电流方向改变两次。,.,例2：如图所示为某正弦式交变电流的图像，求其周期,频率和角速度。,解：T0.04s,U/v,.,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，这个电流是多大？,.,解：,.,交流电的热效应和直流电相同,我的电流是恒定的3A,我10分钟把水烧开,我10分钟也把水烧开！,我的电流是变化的,我的电流有效值也是3A,.,3、有效值,根据电流的热效应来定义：让交变电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。,二.描述交变电流大小的物理量：,（1）定义：,.,对正弦式交变电流：,.,A交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；,C交流电流表和交流电压表的读数是有效值,B对于交流电若没有特殊说明的均指有效值,D通常电容器所标的耐压值指的是最大值，保险丝的熔断电流指的是有效值,(2)有效值的说明：,F、有效值不是平均值。,E.计算电功、电热都用有效值.,.,正弦交变电流的平均值：,.,回顾：,e=Emsint,1、瞬时值：,Em=NBS,2、最大值（峰值）电流或电压所能达到的最大值。,R,.,电容器的耐压值,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。,.,U,t/s,对最大值、瞬时值的理解：,Um,-Um,.,算一算：1).照明用的电压为220V的正弦交流电,其电压最大值为多大?,2).电动机用电压为380V的正弦交流电,其电压最大值又为多大?,3).某电容器的标称值为“10V”,加在该电容器上的正弦交流电的电压的有效值为多大?,311V,537V,7.07V,.,练一练：如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90的过程中，求：,(1)通过电阻R的电量q；,(2)电阻R上产生的焦耳热Q,.,.如图所示，线圈的面积是0.05，共有100匝；线圈电阻为1，外接电阻R9，匀强磁场的磁感应强度为B1T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：,(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时