描述交流电的物理量

2.2描述交流电的物理量,江苏省口岸中学王彬,1在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是，属于正弦交变电流的是。,A,B,C,D,ABD,A,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，线圈中产生的交流电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：,每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次。,3、规律：,函数表达式：从中性面开始计时,电压:,电动势:,复习回顾,在纯电阻电路中:,电流:,注意：Em与线圈的形状、转轴的位置无关。,交流发电机简介,（1）发电机的基本组成：用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）,无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子,2一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是：,t1时刻通过线圈的磁通量为零；t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大。,答案：D,3.交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=EmSint，如果转子的转速n提高一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律将变化为：A。e=EmSin2tB.e=2EmSin2tC.e=2EmSin4tD.e=2EmSint,、线圈从中性面开始转动，角速度是，线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为若线圈电阻为，则感应电流的瞬时值为,e=Emsint,i=Em/(Rsint),1、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：,描述交流电的物理量：,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。,0.02,50,100,100,课堂练习,描述交流电的物理量：,2、峰值（最大值）：EmmUm,3、瞬时值：eiu,如：电容器、二极管等元器件的耐压值,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,课堂练习,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,100rad/s.,电流的瞬时表达式为i20sin100t(A),T0.02s,课堂练习,4、有效值,（1）定义：根据电流的热效应来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。,（2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：,EUI,描述交流电的物理量：,(3)说明：,A、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；,B、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,D、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值,描述交流电的物理量：,平均值：,B、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。,（4）注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。,A、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。,描述交流电的物理量：,某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_Hz。若将该电压加在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V；若将该电压加在一阻值为1K的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于_A。,200,200,2,0.25,200,u/v,t/s,课堂练习,图中两交变电流通过相同的电阻R。求：（1）分别写出它们的有效值、周期和频率。（2）计算它们在R上产生的功率之比。,（2）P甲:P乙I12R:I22R（I1I2）21:2,课堂练习,一、表征交变电流变化快慢的物理量,、周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s.、频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：Z.、角频率：就是线圈转动的角速度。单位：rad/s.,、角速度、频率、周期的关系,注意：当转速的单位为r/s（转/秒）时，转速与频率的数值相等。,小结：,小结：,二、表征交变电流大小物