3.1交变电流的特点1.ppt

1、第三章 交变电流,3.1 交变电流的特点,高中物理选修32,方向不随时间发生改变的电流称为直流电；方向和大小均不随时间变的电流是恒定电流。,直流电,直流电源有正负极,交变电流的产生（交流发电机）,1、发电机的基本构造,矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生什么样的电流呢？,大小和方向随时间呈周期性变化的电流,交流电,一、交变电流,1、交变电流：,大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC)。,2、直流电：,方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。,实例演练,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

2、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,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s 2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,T,e(i),t,o,+,变化状态完全相同的两点间的时间(t)为一个周期(T),几种常见交流电的波形,呈周期性变化的过程均可用周期和频率两个物理量来描述其变化的快慢,交流电的有效值与最大值,交流电的大小是随时间变化的，为什么我们用电表测市电电压时，显示的是稳定的220V？,用

3、电器铭牌上常标有电器的工作电压和电流。如下图。这又是什么意思呢？,0,Um,U,-Um,t,交流电在一个周期内电压和电流都会有最大值，也称为峰值。用Um、Im表示,但峰值没办法表示该交流电工作时产生的实际效果。,交流电工作时产生实际效果的值称为有效值。,如何确定有效值？,二、描述交变电流大小的物理量(最大值,有效值),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

4、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,.正弦式电流的有效值,4,说明：,A、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；,D、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值,E、对于电容器上的耐压值指的是最大值,B、有效值是描述交流电热效应的物理量。,C、额定电压、额定电流，电压表、电流表的读数都是指的有效值。,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,交流电

5、典型习题,1,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 ,练习,解：,对于正弦或余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,正确 A,.求以下交变电流的有效值,.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。

6、,（2）P甲:P乙I12R:I22R（I1I2）21:2,4，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。,0.25,200,、有一正弦交变电压u=535.8 sin 314 t，求： (1)交变电流的频率、周期； (2)这个交变电压的有效值； (3)当 时电压的瞬 时值,分析：根据=2T=2f。便可求得交变电流的周期和频率 由交变电流有效值跟最大值关系 U=Um ，可以求出交变电压的有效值,解：,2,2,0,),100,1,100,sin(,8,.,535,100,/,1,8,.,535,2,sin,8,.,535,),200,1,100,sin(,8,.,535,100,sin,8,.,535,314,sin,8,.,535,200,/,1,),3,(,380V,/,8,.,535,/,),2,(,1,1,1