3.2交变电流的描述课件（21张PPT）

正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电流的变化特征呢？itO新课导入一、周期和频率1.周期T

交变电流完成一次周期性变化所需的时间,叫作它的周期。单位是s。周期越大,交变电流变化越慢,在一个周期内,交变电流的方向变化两次。2.频率f

交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫作它的频率。单位是Hz。频率越大,交变电流变化越快。新知探究例1(多选)某正弦式交变电流的方向在1s内改变100次,则其周期T和频率f分别为(

)A.T=0.01s B.T=0.02sC.f=100Hz D.f=50Hz解析

由于正弦式交变电流一个周期内方向改变两次,所以其频率为50

Hz,BD典例精析二、峰值和有效值1.峰值(1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的最大值。(2)意义：用来表示电流的强弱或电压的高低。(3)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值。耐压值（最大值）新知探究2.有效值(1)定义：让交变电流和恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等,这个恒定电流的电流I、电压U,叫作这个交变电流的有效值。(2)理解应用：①交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的,理解有效值重点在“等效”,“效果相同”在定义中体现为相同电阻、相同时间、产生相同热量,交变电流与多大的恒定电流“效果”相同,有效值就是多大。②交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值;一般交流电压表测量的数值是有效值。③交变电流的数值在无特别说明时都指有效值。凡涉及能量、电功以及电功率等物理量时均用有效值,在确定保险丝的熔断电流时也用有效值3.有效值的两种计算方法(1)特殊值法:若按正(余)弦规律变化的电流,可利用正弦式交变电流的有效值与峰值间的关系求解,(2)定义法:当电流是非正弦式交变电流时,必须根据有效值的定义求解。

4.几种常见电流的有效值

(2)对于非正弦式交变电流有效值的计算,时间一般选取一个周期。(3)凡涉及能量、电功以及电功率等物理量时均用有效值,在确定保险丝的熔断电流时也用有效值。

特别提醒例2一交变电流随时间变化的图像如图所示,求此交变电流的有效值。解析

设该交变电流的有效值为I',恒定电流的电流为I,让该交变电流和恒定电流分别通过同一电阻(阻值为R),在一个周期(T=0.2

s)内,该交变电流产生的热量在一个周期内恒定电流通过该电阻产生的热量Q=I2RT=0.2

s·I2R。由Q=Q'得,I=5

A,即此交变电流的有效值I'=I=5

A。典例精析三、正弦式交变电流的公式和图像如果已知交变电流的周期T或频率f,又知道它的电压的有效值或峰值,详细描述交变电流的情况可以用公式和图像两种方式:(2)图像如图所示。

新知探究瞬时值、最大值、有效值、平均值之间的区别和联系

B典例精析知识拓展：电感器和电容器对交变电流的作用1.电感器对交流电的阻碍作用由于线圈与交变电流之间的电磁感应作用所引起的阻碍作用，这叫感抗，用XL表示。实验和理论分析都表明，线圈的自感越大、交流的频率越高，线圈的感抗就越大。2.电感对交流的阻碍作用的应用——扼流圈

扼流圈是电工技术和电子技术常用的元件，它利用了电感器对交流的阻碍作用，分为高频扼流圈和低频扼流圈。(1)低频扼流圈

线圈绕在铁芯上，匝数为几千甚至超过一万，自感系数为几十亨。即使交流的频率较低，这种线圈产生的感抗也很大。由于线圈是用铜线绕制的，对直流的阻碍作用较小，所以这种扼流圈可以用来“通直流，阻交流”。(2)高频扼流圈

线圈有的绕在铁氧体芯上，有的是空心的，匝数为几百