高二物理描述交变电流的物理量1

5.2描述交变电流物理量第1页复习回顾(一)交变电流：

大小和方向随时间作周期性改变电流;简称交流。其中按正弦规律改变交流电叫正弦交流电。（二）正弦交流电产生及改变规律

当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向轴匀速转动时，线圈中产生交流是随时间按正弦规律改变。即正弦交流。

跟磁感线垂直平面叫做中性面。这一位置穿过线圈磁通量最大，但线圈磁通量改变率为零，线圈中无感应电动势。1．产生：2．中性面：第2页3．规律：

函数表示式：从中性面开始计时在纯电阻电路中:电流:

电压:电动势:第3页一、描述交流电物理量：1．最大值（峰值）：

EmUm

Ｉm

２．瞬时值：

uie第4页３．周期和频率：（1）周期：交变电流完成一次周期性改变所需时间。（3）角频率：线圈在匀强磁场中转动角速度。

（2）频率：一秒内完成周期性改变次数。

T和f物理意义：表征交流电改变快慢。（4）关系：第5页

我国生产和生活用交流电周期T＝_______s，频率f=_______Hz，角速度ω＝_______rad/s，在1s内电流方向改变__________次。0.0250１００π100一个周期内电流方向改变两次。第6页

例1.某交流发电机产生感应电动势与时间关系，如图所表示，假如其它条件不变，仅使线圈转速加倍，则交流电动势最大值和周期分别变为（

）A．400V，0.02sB．200V,0.02sC．400V,0.08sD．200V,0.08sB第7页

练习1：如图所表示为某正弦交流电流图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流瞬时值表示式。

Im

＝20Aω＝100πrad/s.电流瞬时表示式为i＝20sin100πt(A)T＝0.02s第8页第9页４．有效值：EUI

（1）定义：

依据电流热效应来要求，让交流电和直流经过相同阻值电阻，假如他们在一个周期内产生热量相等，就把这一直流电数值叫做这一交流电有效值。（2）正弦交流电有效值与最大值关系：第10页(3)说明：A．以上关系式只适合用于正弦或余弦交流电；B．交流用电器额定电压和额定电流

指是有效值；

C．交流电流表和交流电压表读数是有效值D．对于交流电若没有特殊说明均指有效值第11页平均值：B．求经过某导体截面电量一定要用平均值。（4）注意：峰值（最大值）、有效值、

平均值在应用上区分。

A．在求交流电功、功率或电热时必须用交流电有效值。

第12页

例2.某交流电压随时间改变规律如图所表示，则此交流电频率是_____Hz。若将该电压加在10uF电容器上，则电容器耐压值不应小于______V；若将该电压加在一阻值为1KΩ纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为防止意外事故发生，该电路中保险丝额定电流不能低于______A。200－20020.25200u/vt/s第13页

例3.如图表示一交流电流随时间改变图像,求该电流有效值。第14页

练习2：如图表示一交流随时间改变图像，求此交流有效值。第15页

例4.图中两交变电流经过相同电阻R。求：（1）分别写出它们有效值、周期和频率。（2）计算它们在R上产生功率之比。（2）P甲:P乙＝I12R:I22R＝（I1／I2）2＝1:2

第16页练习3:一个电阻接在10V直流电源上，它发烧功率是P，当接到电压为u=10sinωtV交流电源上，它发烧功率（）

A．0.25PB．0.5P

C．PD．2PB第17页

例4.如图所表示，线圈面积是0.05㎡，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场磁感应强度为B＝1／πT，当线圈以300r/min转速匀速旋转时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势瞬时表示式；(2)线圈转过1／30s时电动势瞬时值多大；(4)

线圈每转过一周，外力所做功。(3)电路中电压表和电流表示数

各是多少2.5J第18页

例5.如图所表示，矩形线圈匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B匀强磁场中绕OO’轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90°过程中，求：(1)经过电阻R电量q；(2)

电阻R上产生焦耳热Q

在此过程中电阻R上焦耳热为一个周期内产生焦耳热1／4，

第19页

练习4：边长为a单匝正方形线圈在磁感应强度为B匀强磁场中，以OO’为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：(1)线圈从图示位置转过T／4过程中产生热量Q。(2)线圈从图示位置转过T／4过程中经过线圈某截面电量q。第20页

小结1．最大值（峰值）：

EmUm

Ｉm

２．瞬时值：

uie3．周期：交变电流完成一次周期性改变所需时间。4．频率：一秒内完成周期性改变次数。5．有效值：EUI

（1）定义：

依据电流热效应来要求，让交流电和直流经过相同阻值电阻，假如他们在一个周期内产生热量相