教案-描述交变电流的物理量PPT课件

,第五章交变电流,第二节描述交变电流的物理量,1了解交变电流的周期和频率的含义，知道两者之间的关系2知道交变电流的峰值、瞬时值和平均值及有效值3理解交变电流有效值的含义，并会计算交变电流的有效值(重点难点)4知道相位及相位差的概念,学习要求,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，线圈中产生的电流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流电。,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：,一个周期内电流方向改变两次。,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,例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（）,A400V，0.02sB200V,0.02sC400V,0.08sD200V,0.08s,B,练习2：如图所示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。,Im20A,电流的瞬时表达式为iImsin100t(A),T0.02s,当t=0.0025s时e=14.14A则14.14=ImSin1000.0025,4、有效值定义：让交变电流和恒定电流通过大小相同的电阻，在交流的内它们产生的热量，这个恒定电流的电流、电压，叫做这个交流的有效值,一个周期,相等,正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系IIm，UUm，EEm.,思考与判断：交变电流的有效值是不是其在某一段时间内的平均值？,1概念：交变电流的表达式uEmsin(t)中的相当于角度的量，即“”称为交变电流的2初相位：t0时交变电流的3相位差：两个交变电流的之差对于频率相同的两个交变电流，其相位差等于其之差，即.,t,相位,相位,相位,初相位,21,5、相位,第二部分重点、难点,1有效值的理解交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果在交流电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，就叫做这个交变电流的有效值,一、有效值的理解与计算,(一)理解交变电流的有效值要注意“三同”电阻相同，时间相同，产生热量相同(二)以下情况都是指有效值：1、通常所说的交变电流的电流、电压：如照明电压220伏动力电路电压380伏2、交变电流电表的读数3、交变电流用电器铭牌上标出的额定电压、额定电流、电功率4、保险丝的熔断电流5、计算电能与其他形式能的转化6、计算电流做功、电热及电流的功率7、在没有具体说明的情况下，给出的交流电数值,注意：计算通过导体横截面的电量用平均值。计算电容器的耐压（击穿电压）用最大值,3几种常见交变电流有效值的计算,二、交变电流的“四值”区别,第三部分重要题型,如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？,对有效值的理解和计算,【针对训练】1.有两个完全相同的电热器，分别通以如图甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正弦交变电流求这两个电热器的电功率之比,答案：21,如图所示，匀强磁场的磁感应强度B0.5T，边长L10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r1，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO匀速转动，角速度2rad/s，外电路电阻R4，求：,交流电“四值”的综合应用,答案：(1)3.14V(2)1.57V(3)2.6V(4)1.78V(5)0.99J(6)0.0866C,易错点,误区一：对交流电的有效值的理解不正确1.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是（）,解析：交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效设交流电的有效值为I，令该交流电通过一个纯电阻用电器R，在一个周期内有,误区二：混淆交流电的有效值和平均值2.如图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度B2T的匀强磁场中绕轴OO以角速度10rad/s匀速转动，线圈共10匝，ab0.3m，bc0.6m，负载电阻R45.求：,(1)电阻R在0.05s内所发出的热量(2)0.0