描述交流电的物理量

1、复复习习回回顾顾(甲甲) 特点特点: : BS BS， 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0 中性面中性面没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线 描述交变电流的描述交变电流的 物理量物理量第二节第二节（1 1）周期）周期T T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。交变电流完成一次周期性变化所需的时间。（2 2）频率）频率f f：一秒内完成周期性变化的次数。：一秒内完成周期性变化的次数。（3 3）关系：）关系：Tf1fT22描述交流电的物理量：描述交流电的物理量：1.描述交流电变化快慢的物理量描述交流电变化快慢的物理量 我国生产和生活用交流电的周期我国生产和生活用交流电的周期T T

2、_s_s，频率，频率f= _Hzf= _Hz，角速度角速度_rad/s_rad/s，在，在1s 1s内电流内电流的方向变化的方向变化_次。次。0.0250100一个周期内电流方向改变两次一个周期内电流方向改变两次。2.描述交流电大小的物理量：描述交流电大小的物理量：、最大值（、最大值（峰值）峰值）： Em Um m SNBEm、瞬时值：、瞬时值： u i e 电容电容 耐压值耐压值（峰值）（峰值） 例例1. 1.某交流发电机产生的感应电动势与时间的某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈的圈的转速加倍转速加倍，则交流

3、电动势的最大值和周期，则交流电动势的最大值和周期分别变为分别变为 （ ）A400V，0.02s B200V, 0.02sC400V, 0.08s D200V, 0.08sB 例例2：如图所示为某正弦交流电流的图像，：如图所示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。时值表达式。 I Im 20A100 rad/s.电流的瞬时表达式为电流的瞬时表达式为i20sin100t(A)T0.02s22212122) 1 (RtIRtIQ3 . 01222 . 011222J8 . 2RtIQ2)2(118 . 22 IAI8 .

4、2、有效值有效值： E U E U I I （1 1）定义）定义： 根据根据电流的热效应电流的热效应来规定，让交流电和来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在相同直流通过相同阻值的电阻，如果他们在相同时间内产生的热量相等，就把这一直流电的时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。数值叫做这一交流电的有效值。电炉烧水电炉烧水交流电的热效果和直流电相同交流电的热效果和直流电相同电 流 是电 流 是恒 定 的恒 定 的3A3A1 01 0 分 钟分 钟把 水 烧把 水 烧开开1010分钟也分钟也把水烧开！把水烧开！电 流 是电 流 是变化的变化的电流的有电流的有效

5、值是效值是3AI/A现有一交变电流随时间而变化的图象，计算此交流电的电流有效值。如何求交流电的有效值？如何求交流电的有效值？5i/At/s0 1 2 3 42324（2 2）正弦交流电正弦交流电的有效值与最大值的关系：的有效值与最大值的关系：2mEE 2mII 关于有效值的说明关于有效值的说明1、各种使用交流的电器设备的铭牌上所标的额定、各种使用交流的电器设备的铭牌上所标的额定电流和额定电压的数值都是它的电流和额定电压的数值都是它的有效值。有效值。2、交流电压表和电流表所测的数值也是、交流电压表和电流表所测的数值也是有效值。有效值。3、通常电容器所标的耐压值指的是、通常电容器所标的耐压值指的是

6、最大值最大值，保险，保险丝的熔断电流指的是丝的熔断电流指的是有效值（一切与功或能有关有效值（一切与功或能有关的）的）4.如果没有特别说明，一般说到交流的电动势、电如果没有特别说明，一般说到交流的电动势、电压、电流或计算电功率，电热时指的都是压、电流或计算电功率，电热时指的都是有效值。有效值。 例例1. 1.某交流电压随时间的变化规律如图所示，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则此交流电的频率是_Hz_Hz。若将该电压加。若将该电压加在在10uF10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小的电容器上，则电容器的耐压值不应小于于_V_V；若将该电压加在一阻值为；若将该电压加在一阻

7、值为1K1K的的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避纯电阻用电器上，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免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于流不能低于_A_A。20020020.2520021 . 0u/vt/s交流电源的电压为交流电源的电压为6V6V，它和电阻，它和电阻R R、电容器、电容器C C、电压表、电压表V V组成如三所示的电路，设电压表组成如三所示的电路，设电压表的示数为的示数为U U1 1，电容器的耐压值为，电容器的耐压值为U U2 2，则，则( ( ） VUVU62611VUVU62622A.B. C.D.BC练习练习 1 1VUV

8、U62611VUVU62622A.B. C.D.RV如图所示的交流为如图所示的交流为u=311sin314tV，接在阻值，接在阻值220的电阻两端，则的电阻两端，则 【 】 A电压表的读数为311VB电流表读数为1.41AC电流表读数是1AD2s内电阻的电热是440JCD练习练习2 2AV RC例例2:2:一个电阻接在一个电阻接在10V10V的直流电源上，它的直流电源上，它的发热功率是的发热功率是P P，当接到电压为，当接到电压为u=10sintVu=10sintV的交流电源上，它的发热功的交流电源上，它的发热功率率 （ ） A0.25P B0.5P CP D2PB 例例3、有一个电热器，工作

9、时的电阻为、有一个电热器，工作时的电阻为50，接在电压为，接在电压为u=Umsint的交流电的交流电源上，其中源上，其中Um311V311V，100100s s-1-1。该电热器该电热器消耗消耗的功率是多大？的功率是多大？ 例例4.4.图中两交变电流通过相同的电阻图中两交变电流通过相同的电阻R R。求：。求：（1 1）分别写出它们的有效值、周期和频率。）分别写出它们的有效值、周期和频率。（2 2）计算它们在）计算它们在R R上产生的功率之比。上产生的功率之比。（2）P甲甲:P乙乙I I12R:I I22R（I I1I I2）21:2 AI225) 1 (1sT4 . 01Hzf5 . 21AI

10、52sT4 . 02Hzf5 . 22 例例5 5如图所示，线圈的面积是如图所示，线圈的面积是0.050.05，共有，共有100100匝；匝；线圈电阻为线圈电阻为11，外接电阻，外接电阻R R99，匀强磁场的磁感，匀强磁场的磁感应强度为应强度为B B1 1TT，当线圈以，当线圈以300r/min300r/min的转速匀速的转速匀速旋转时，求：旋转时，求：(1)(1)若从线圈处于中性面开始计时，求线若从线圈处于中性面开始计时，求线 圈中感应圈中感应电动势的最大值并写出瞬时值表达式；电动势的最大值并写出瞬时值表达式；(2)(2)线圈转过线圈转过1 130s30s时电动势的瞬时值时电动势的瞬时值多大

11、；多大；(4)(4) 线圈每转过一周，外力所做的功。线圈每转过一周，外力所做的功。V325(3)(3)电路中电压表和电流表示数电路中电压表和电流表示数 各各是多少是多少A25.2V25.22Vt)10sin(502.5 J2.5 J例例6 ：如图表示一交流随时间变化的：如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。图像，求此交流的有效值。to123424iAs图15 35IA 2221222TTI RTI RI R2222141()()2222I 1 1、最大值（峰值）：、最大值（峰值）： Em Um m 、瞬时值：、瞬时值： u i e3、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。4 4、频率：一秒内完成周期性变化的次数。、频率：一秒内完成周期性变化的次数。Tf1fT225 5、有效值有效值： E U E U I I （1 1）定义）定义： 根据根据电流的热效应电流的热效应来规定，让交流电和直流通过相来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量相等，同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。（2 2