描述交變電流的物理量PPT

1、第二節(jié)第二節(jié) 描述交變電流的物理量描述交變電流的物理量復(fù)習(xí)回顧復(fù)習(xí)回顧sinmeE從中性面開始計(jì)時(shí)從中性面開始計(jì)時(shí)tIimsintUumsin純電阻電路中純電阻電路中的路端電壓的路端電壓一、描述交流電的物理量：一、描述交流電的物理量：1 1最大值（峰值）：最大值（峰值）： Em Um m mENBS瞬時(shí)值：瞬時(shí)值： u i e恒定直流，由于大小和方向都不變化，只用電流和電壓兩個(gè)物理量進(jìn)行描述。而交變電流，它的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，那么，又該用什么物理量進(jìn)行合理的描述呢電容器所能承受的電壓要高于交變電流的峰值，否則電容器就可能被擊穿電容器所能承受的電壓要高于交變電流的峰值，否則電容器就

2、可能被擊穿一、交變電流的周期和頻率一、交變電流的周期和頻率交變電流跟別的周期性過程一樣，是用周期或頻率來表示交變電流跟別的周期性過程一樣，是用周期或頻率來表示變化快慢的。變化快慢的。1、周期：我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間，、周期：我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間，叫做交變電流的周期。叫做交變電流的周期。 周期用周期用T表示，單位是表示，單位是s。2、頻率：交變電流在、頻率：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)，內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)， 叫做交變電流的頻率。叫做交變電流的頻率。 頻率用頻率用f表示，單位是表示，單位是Hz。3、周期、頻率和角速度的關(guān)系是：、周期、頻率和角速

3、度的關(guān)系是：22 fT=說明說明 我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用的交變電流周期是我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中用的交變電流周期是0.02S，頻率是頻率是50Hz，電流方向每秒鐘改變，電流方向每秒鐘改變100次。次。 交變電流的周期和頻率跟發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度有關(guān)。交變電流的周期和頻率跟發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度有關(guān)。角速度越大，周期越短、頻率越高。角速度越大，周期越短、頻率越高。n=f(數(shù)值上相等數(shù)值上相等) 峰值和有效值峰值和有效值 1 1峰值：峰值：交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值值 （1 1）最大值在實(shí)際中有一定的指導(dǎo)意義，所有使）最大值在實(shí)際中有一定的指導(dǎo)意義

4、，所有使用交流的用電器，其用交流的用電器，其最大耐值應(yīng)大于其使用的交流最大耐值應(yīng)大于其使用的交流電壓的最大值，電容器上的標(biāo)稱電壓值是電容器兩電壓的最大值，電容器上的標(biāo)稱電壓值是電容器兩極間所允許電壓的最大值極間所允許電壓的最大值 （2 2）最大值可以表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高）最大值可以表示交變電流的強(qiáng)弱或電壓的高低，但不適于用來表示交流產(chǎn)生的效果低，但不適于用來表示交流產(chǎn)生的效果 （3 3）線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋）線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)勢的最大值：轉(zhuǎn)時(shí)，電動(dòng)勢的最大值：nBSEm例例2 2、某線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的電動(dòng)某線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)所

5、產(chǎn)生的電動(dòng)勢變化規(guī)律為勢變化規(guī)律為e=Ee=Em msintsint，保持其它條件不變，保持其它條件不變，使該線圈的轉(zhuǎn)速和匝數(shù)同時(shí)增加一倍，則此時(shí)使該線圈的轉(zhuǎn)速和匝數(shù)同時(shí)增加一倍，則此時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為（所產(chǎn)生的電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為（ ） A.e=2EA.e=2Em m sin2t sin2t B.e=2E B.e=2Em m sint sint C.e=4E C.e=4Em m sin2t sin2t D.e=4E D.e=4Em m sintsintC如果在同樣的時(shí)間內(nèi)，直流電和交流電都能把水燒開，表明交流電產(chǎn)生的效果和直流電相同。-212i/At/s-100.51例題例題1：

6、如圖所示電流如圖所示電流I通過一個(gè)通過一個(gè)R=1的電阻。的電阻。他不是恒定電流。他不是恒定電流。1. 怎樣計(jì)算通過怎樣計(jì)算通過1 S內(nèi)電阻內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量中產(chǎn)生的熱量?2. 如果有一個(gè)大小如果有一個(gè)大小、方向、方向 都不變的恒定電流通過這個(gè)電都不變的恒定電流通過這個(gè)電阻阻R也能在也能在S內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是多大？內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是多大？答案：答案：2.8J 1.67A2.8J 1.67AiuRIuR二、有效值二、有效值： E U E U I I （1 1）定義）定義： 根據(jù)根據(jù)電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定，讓交流電和來規(guī)定，讓交流電和直流通過相同阻值的電阻，如果他們在直

7、流通過相同阻值的電阻，如果他們在一個(gè)一個(gè)周期周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流電的內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值。數(shù)值叫做這一交流電的有效值。（2 2）正弦交流電正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：的有效值與最大值的關(guān)系：0.7072mmEEE0.7072mmIII有效值的幾點(diǎn)說明有效值的幾點(diǎn)說明：1、在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體的電功、熱量和電功率、在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體的電功、熱量和電功率時(shí)，要用交變電流的有效值。時(shí)，要用交變電流的有效值。2、保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值。、保險(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值。3、各種使用交變電流的電器設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓、各種使用交變電流的電器設(shè)

8、備上所標(biāo)的額定電壓、額定電流均指有效值。額定電流均指有效值。4、交流電表的示數(shù)為有效值。、交流電表的示數(shù)為有效值。5、我國民用照明電壓、我國民用照明電壓220V和動(dòng)力電壓和動(dòng)力電壓380V都是指都是指有效值。有效值。6、若無特別說明，通常所說的交變電流的電壓、電、若無特別說明，通常所說的交變電流的電壓、電流、電動(dòng)勢都是指有效值。流、電動(dòng)勢都是指有效值。練習(xí)練習(xí)2：如圖所示是一交變電流的：如圖所示是一交變電流的it圖象，則該交變圖象，則該交變電流的有效值為電流的有效值為( )設(shè)該交變電流的有效值為I，由有效值的定義得.而tt1t2，代入數(shù)據(jù)解得：I A，222122mmIRtI RtI Rt驏+

9、=桫2 303平均值：平均值：ENt C求通過某導(dǎo)體截面的求通過某導(dǎo)體截面的電量電量一定要用一定要用 平均值。平均值。三、三、峰值峰值（最大值）、（最大值）、有效值有效值、平均值平均值在在應(yīng)用上的區(qū)別。應(yīng)用上的區(qū)別。 B在求交流電的在求交流電的功、功率或電熱功、功率或電熱時(shí)必時(shí)必須用交流電的有效值。比如保險(xiǎn)絲須用交流電的有效值。比如保險(xiǎn)絲 A要求瞬間不能超過某個(gè)極值。要求瞬間不能超過某個(gè)極值。 比如：電容的擊穿電壓。比如：電容的擊穿電壓。 例例2.2.某交流電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，某交流電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，則此交流電的頻率是則此交流電的頻率是_Hz_Hz。若將該電壓加。若將該電

10、壓加在在10uF10uF的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于于_V_V；若將該電壓加在一阻值為；若將該電壓加在一阻值為1K1K的的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避免意外事故的發(fā)生，該電路中保險(xiǎn)絲的額定電免意外事故的發(fā)生，該電路中保險(xiǎn)絲的額定電流不能低于流不能低于_A_A。20020020.2520021 . 0u/vt/s練習(xí)練習(xí)4 4. .如圖所示，線圈的面積是如圖所示，線圈的面積是0.050.05，共有，共有100100匝；匝；線圈電阻為線圈電阻為11，外接電阻，外接電阻R R99，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)，勻強(qiáng)磁

11、場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為度為B B1 1TT，當(dāng)線圈以，當(dāng)線圈以300r/min300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，求：求：(1)(1)若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線 圈中感圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式；應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式；(2)(2)線圈轉(zhuǎn)過線圈轉(zhuǎn)過1 130s30s時(shí)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值時(shí)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值多大；多大；(4)(4) 線圈每轉(zhuǎn)過一周，外力所做的功。線圈每轉(zhuǎn)過一周，外力所做的功。V325(3)(3)電路中電壓表和電流表示數(shù)電路中電壓表和電流表示數(shù) 各各是多少是多少A25 .2V25 .22Vt)10sin(5025 J25 J 練習(xí)練習(xí)3 3. .如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為n n，線，線圈面積為圈面積為S S，線圈內(nèi)阻為，線圈內(nèi)阻為r r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B B的的勻強(qiáng)磁場中繞勻強(qiáng)磁場中繞OOOO軸以角速度軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，外電路電阻為電路電阻為R R。在線圈由圖示