描述交变电流的物理量

2.描述交变电流的物理量

（1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间（4）角速度：一秒内线圈在匀强磁场中转动的角度。（弧度）

（2）频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数（3）关系：一、周期和频率：

T和f的物理意义：表征交流电变化的快慢。我国生产和生活所用交流电的周期T=_____s，频率f=

___Hz，角速度ω=___

__rad/s，在1s内电流的方向变化____次。0.0250100π100

（1）电容器上的标称电压值（耐压值）是电容器两极间所允许电压的最大值．1、峰值（最大值）：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值．EmUmIm（2）线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时，电动势的最大值：二、峰值和有效值：交流与探讨：问题1：如图所示电流I=2A通过一个R=2Ω的电阻。它是恒定电流。怎样计算通电1S内电阻R中产生的热量?01232i/At/S4解：根据焦耳定律得：交流与探讨：问题2：如图所示电流I通过一个R=1Ω的电阻。它不是恒定电流。1.怎样计算通电1S内电阻R中产生的热量?2.如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在１S内产生同样的热量，这个电流是多大？-212i/At/s-100.51交流与探讨：解：根据焦耳定律得：２．１．（1）定义：让交流电和恒定电流通过同样的电阻，如果它们在相同时间内，产生热量相等，把恒定电流的值叫交流电的有效值。（抓三同）（3）正弦交流电的有效值与最大值的关系：（2）物理意义：描述交流电做功或热效应的物理量2、有效值：

例.如图表示一交流的电流随时间变化的图像,求该电流的有效值。重点说明：A、任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用．需按定义计算。B、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；C、交流电流表和交流电压表的读数是有效值，对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。D、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

平均值：B、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。注意：峰值（最大值）、有效值、

平均值在应用上的区别。

A、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

典题探究：【例1】交变电流电压表达式为u=20sin314tV，求这个交变电压的最大值U、有效值U、周期T、频率f。画出交变电流的u-t图像。m解：Um=20V200-200.010.02u/Vt/s【例2】如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕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°的过程中，求：(1)通过电阻R的电量q；（2）电阻R上产生的焦耳热Q三、相位如图5－2－1所示，甲、乙两交流电的表达式分别为：u甲＝Emsinωt；u乙＝Emsin(ωt＋Φ)，其中“________”叫做交变电流的______，Φ是t＝0时的相位，叫做交变电流的________．

图5－2－1ωt＋Φ相位初相位两支交流的__________叫做它们的相位差．例如两支交流电，u1＝Emsin(ωt＋Φ1)，u2＝Emsin(ωt＋Φ2)，它们的__________，但初相位不同，它们的相位差(ωt＋Φ2)－(ωt＋Φ1)＝_________，是一个常量，等于两个初相之差，不随时间变化，可以说，这两支交变电流的变化规律是相同的，只是__________不同．相位之差频率相同Φ2－Φ1变化步调3.

电感和电容对交变电流的影响

注：此图中交变电流的有效值与直流电的数值相同。一、电感器对交变电流的阻碍作用18接直流的亮些，接交流的暗些．

结论：电感对直流电没有阻碍作用电感对交流电有阻碍作用自感系数越大、交流的频率越高，线圈的感抗越大。具体关系：3、特性：通直流阻交流2、影响感抗大小的因素：1、感抗定义：电感器对交流阻碍作用的大小。线圈绕在铁心上,匝数多，感抗L大通直流、阻交流线圈绕在铁氧体上,匝数少，感抗L小通直流，通低频，阻高频扼流圈低频扼流圈高频扼流圈4、应用:

请同学们分析一下，低频扼流圈对高频交流电是否有显著的阻碍作用？高频扼流圈对低频交流电是否有显著的阻碍作用？有无一个灯泡通过一个线圈与一交流电源相连接，如图所示．一块铁插进线圈之后，该灯将(

)A．变亮 B．变暗C．没有影响 D．无法判断加入铁芯改变了电感的自感系数，自感系数增大，感抗增大1如图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是(

)A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零2电感线圈对交变电流产生感抗

“通直流、阻交流，通低频、阻高频”注：此图中交变电流的有效值与直流电的数值相同。二、交变电流能够通过电容器1.演示实验（1）实验现象：通入直流电，灯泡不亮接入交流电时，灯泡亮了，（2）实验结论：通交流，隔直流

电容器通过充电和放电电路中就有了电流，表现为交流通过了电路。(3)、实验现象分析：——电容通交隔直的原因三、电容器对交变电流的阻碍作用(1)交变电流频率越高，灯亮(2)电容越大，灯泡亮结论：3、特性：通交流、隔直流，通高频、阻低频电容越大、频率越高,容抗越小三、电容器对交变电流的阻碍作用1、容抗:反映电容对交变电流阻碍作用的大小2、容抗的影响因素:具体关系：前级输出后级输入前级输出后级输入隔直电容器高频旁路电容器4、应用隔直电容一般电容较大还是较小?高频旁路电容一般电容比较大还是比较小?隔直电容(C大)高频旁路电容(C小)三、电容器对交变电流的阻碍作用如图所示的电路，F为一交流发电机，C为平行板电容器，为使电流表A的示数增加，可行的方法是(

)A．使发电机F的转速增加B．使发电机F的转速减小C．在平行板电容器间换用介电常数较小的电介质D．使电容器两极板间距离增大当发电机转速增加时，频率增大，容抗减小，读数增大换用介电常数小的电介质或者增大板间距都使电容C减小，容抗增大，对交变电流的阻碍作用增大，电流表A的示数减小3如图甲、乙两图是电子技术中的常用电路，a、b是各部分电路的输入端，其中输入的交流高频成分用“～～～”表示，交流低频成分用“～”表示，直流成分用“—”表示．关于两图中负载电阻R上得到的电流特征是(

)A．图甲中R得到的是交流成分B．图甲中R得到的是直流成分C．图乙中R得到的是低频成分D．图乙中R得到的是高频成分通高频阻低频

R得到的是低频成分4通交流隔直流1.关于电子电路中的扼流圈，下列说法正确的是(

)A．扼流圈是利用电感线圈对交流的阻碍作用来工作的B．高频扼流圈的作用是允许低频交流通过，而阻碍高频交流通过C．低频扼流圈的作用是不仅要阻碍高频交流通过，还要阻碍低频交流通过D．高频扼流圈的电感比低频扼流圈的电感大高频扼流圈比低频扼流圈自感系数小

频率增大

线圈感抗增大

电流减小

又因为U＝UV＋UL′UL′减小

UV增大

3.如图所示的电路中，正弦交流电源电压的有效值为220V，则关于交流电压表的示数，以下说法中正确的是(

)A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零交变电流能通过电容器，但也受到阻碍作用

电压表测的是电阻两端的电压

4.如图所示，甲、乙是规格相同的灯泡，接线柱a、b接电压为U的直流电源时，无论电源的正极与哪一个接线柱相连，甲灯均能正常发光，乙灯完全不亮．当a、b接电压的有效值为U的交流电源时，甲灯发出微弱的光，乙灯能正常发光，则下列判断正确的是(

)A.与甲灯串联的元件x是电容器，与乙灯串联的元件y是电感线圈B.与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是电容器C.与甲灯串联的元件x是二极管，与乙灯串联的元件y是电容器D.与甲灯串联的元件x是电感线圈，与乙灯串联的元件y是二极管由a、b接直流时的现象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”由a、b接交流