物理：2.3《表征交变电流的物理量》教学粤教版选修3-2课件

表征交变电流的物理量,由于交变电流的电压、电流等的大小和方向都随时间做周期性变化，因此在交流电路中使用电压和电流不能全面地反映其电路的特性，对交变电流就需要多一些的物理量来描述其不同方面的特性,一、描述交变电流大小的物理量,1最大值：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值（1）最大值在实际中有一定的指导意义，所有使用交流的用电器，其最大耐值应大于其使用的交流电压的最大值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值,（2）最大值可以表示交变电流的强弱或电压的高低，但不适于用来表示交流产生的效果（3）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：,1、最大值和有效值,（1）最大值：就是交变电流所能达到的峰值，用Im和Um表示。,（2）有效值：就是热效应与交流相同的直流电流或电压，用I和U表示。,（3）最大值与有效值的关系：关系：,注意：只适用于正弦式电流，是理论推导的结果。,2有效值（1）概念的引入：为了反映交变电流所产生的效果，引入有效值的概念（2）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交变电流的有效值（3）特点：交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的方向无关，但一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个周期的时间来确定有效值的,3有效值与最大值之间的关系,任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用,交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特别说明时都是指有效值有效值与平均值不同交变电流的平均值是交变电流图像中波形与横轴所围的面积跟时间的比值，与交流的方向，时间长短有关在计算交变电流通过导体产生的焦耳热，做功的电功率以及保险丝的熔断电流时，只能用交变电流的有效值；在计算通过导体某一截面的电量时，只能用交变电流的平均值,二、描述交变电流变化快慢的物理量,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s2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,例题：,下列说法正确的是：A交变电流在一个周期内电流方向改变两次B交变电流的有效值总是最大值的倍C因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效值与平均值相同D若正弦交变电流的最大值是10A，则它的最小值是-10A,解析：,线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次，在一个周期内线圈平面有两次经过中性面，对于正弦式交变电流有效值是最大值的倍，对其他的交变电流不一定有这样的关系，交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，与平均值不同，交变电流的正负表示电流的方向，不表示电流的大小，交变电流的最小值为零,所以，正确选项为A,：交流发电机在工作时的电动势为e=Emsint，若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为(),3电路如图所示，已知交流电源电压u=200sin100tV，电阻R=100。则电流表和电压表的读数分别为A1.41A，200VB1.41A，141VC2A，200VD2