第二节表征交变电流的物理量1

1、第二节第二节 表征交变电流的物理量表征交变电流的物理量1、交变电流的瞬时值及最大值、交变电流的瞬时值及最大值2、交变电流的有效值、交变电流的有效值3、交变电流的周期和频率、交变电流的周期和频率问：问：如何描述交变电流的变化规律？如何描述交变电流的变化规律？1.公式法：公式法：瞬时电动势：瞬时电动势： e = Emsint 瞬时电流：瞬时电流： i = Imsint瞬时电压瞬时电压 ： u = Umsint2.图象法：图象法： eEm-EmtoiIm-ImtouUm-Umto1、交变电流最大值（、交变电流最大值（Im、Em、Um）：）： 定义：定义：指交变电流在一个周期内所能达到的最大数值指交变

2、电流在一个周期内所能达到的最大数值. 意义：意义：反映了交变电流变化的范围，反映了交变电流变化的范围， 即：即：交变电流的强弱或电压的高低，交变电流的强弱或电压的高低， 实际中需要考虑实际中需要考虑. 大小：大小： Em = NBS Im = Em / /（R +r)R +r) Um = Im R R 问：问：1、此交变电流的最大值为多少？、此交变电流的最大值为多少？ 2、此交变电压上接一个耐压为、此交变电压上接一个耐压为220V的电容器，会的电容器，会产生什么后果？产生什么后果？ 3、将一个电阻为、将一个电阻为100欧的电炉接在此交变电压上。欧的电炉接在此交变电压上。在在1分钟内产生的热量为

3、多少？分钟内产生的热量为多少？U / Vt / s0.010.02311-311o2、有效值、有效值：（2）定义：）定义：让交流电和直流电通过让交流电和直流电通过同样的电阻同样的电阻，如果它们，如果它们 在在相同时间相同时间内，产生内，产生热量相等热量相等，把直流电的值，把直流电的值 叫交流电的有效值叫交流电的有效值.（1）实验：）实验：将将“6 V 0.3 A”的小灯泡的小灯泡6 V直流电源直流电源 -6 V交流电源交流电源现象：现象：两灯的亮度相同两灯的亮度相同例例1：如图所示，表示交变电流随时间变化图象：如图所示，表示交变电流随时间变化图象. 求交变电流有效值。求交变电流有效值。( E、

4、I、U )分析：分析：计算时，取交变电流的计算时，取交变电流的1个周期作通电时间，个周期作通电时间， 在同样电阻在同样电阻R上，交变电流与直流电都产生上，交变电流与直流电都产生 Q热，则直流电压为交流电压有效值，直流热，则直流电压为交流电压有效值，直流 电流是交流电流的有效值电流是交流电流的有效值.解：解：设有效值为设有效值为I，取相同电阻，取相同电阻R，在相同时间，在相同时间 一个周期一个周期 T内，根据电流热效应列式内，根据电流热效应列式: 24（ ）2RT /2 +23 （ ）2RT/2 =I2RT2324t/si/A0.010.030.02得：得： I = 5A原理：原理：根据交变电流

5、的热效应根据交变电流的热效应注意：注意：（i i）各种使用交变电流的电器设备上所示值均为有效值。）各种使用交变电流的电器设备上所示值均为有效值。 （iiii） 交流电表（电压表或电流表）所测值为有效值。交流电表（电压表或电流表）所测值为有效值。（iiiiii）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值。）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值。Em2E =0.707EmIm2I =0.707ImUm2U =0.707Um（3）正弦交变电流的有效值与最大值的关系：）正弦交变电流的有效值与最大值的关系：适用条件：正弦交变电流适用条件：正弦交变电流探究性问题：探究性问题：（1）某电容器两极板间恰好充许接

6、）某电容器两极板间恰好充许接220V直流电压，直流电压， 问：能否同样在两极板间接问：能否同样在两极板间接220V交流电压？交流电压？（2）某电阻两端接）某电阻两端接220V直流电压时，恰好能正常工作，直流电压时，恰好能正常工作， 问：能否同样在其两端接问：能否同样在其两端接220V交流电压？交流电压？4 4、交变电流的周期和频率、交变电流的周期和频率 周期：交变电流完成周期：交变电流完成1次周期性变化所需的时间。次周期性变化所需的时间。 频率：交变电流在频率：交变电流在1 s内内完成周期性变化的次数完成周期性变化的次数 。关系：关系：T= T（s） f（Hz）f13 3、交变电压的平均值、交变电压的平均值 注意：注意：（1 1）平均值一般不等于）平均值一般不等于 算术平均值。算术平均值。 （2）平均值不等于有效值。）平均值不等于有效值。用公式用公式 计算出来的是电动势的平均值。计算出来的是电动势的平均值。 tnEfTTfIIUUEEIUE、U、IEiuemmmmm