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文档简介

52描述交变电流的物理量1、交变电流定义(AC):大小和方向都随时间作周期性变化的电流。方向不随时间变化的电流为直流电(DC)。3、交变电流的变化规律:(1)方向变化规律----线圈平面每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次;线圈转动一周,感应电流的方向改变两次。φ最大,△φ/△t=0最小,感应电动势最小E=0(2)大小变化规律----按正弦规律变化:(能画出瞬时线速度分解图)e=EmsinωtEm=NBSω叫电动势的最大值(峰值)i=ImsinωtIm=Em/R叫电流的最大值(峰值)u=UmsinωtUm=ImR叫电压的最大值(峰值)《交变电流的产生和变化规律》复习回顾2、交变电流产生的过程:矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动。匀速转动时产生正弦式交变电流。能画出四幅过程图。电流通过R时:一、交流电的图像abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB函数表达式:从中性面开始计时在纯电阻电路中:电流:电压:电动势:二、描述交流电的物理量:1、最大值(峰值):EmUmIm2、瞬时值:uie3、周期和频率:(1)周期:交变电流完成一次周期性变化所需的时间。(3)角频率:线圈在匀强磁场中转动的角速度。(2)频率:一秒内完成周期性变化的次数。T和f的物理意义:表征交流电变化的快慢。(4)关系:我国生产和生活用交流电的周期T=_______s,频率f=_______H,角速度ω=_______rad/s,在1s内电流的方向变化__________次。00250100π100一个周期内电流方向改变两次。例1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,仅使线圈的转速加倍,则交流电动势的最大值和周期分别变为()A.400V,B.200V,C.400V,D.200V,B练习1: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,并写出该电流的瞬时值表达式。Im=20Aω=100πrad/s电流的瞬时表达式为i=20sin100πtAT=4、有效值:E、U、I(1)定义:根据电流的热效应来规定,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,就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。(2)正弦交流电的有效值与最大值的关系:3说明:A、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电;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D、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值平均值:B、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。(4)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。电热是电流I2对时间t的积累,电量是I对t的积累。例2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_____H。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1Ω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。200-2002025200u/vt/s例3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。练习2:如图表示一交流随时间变化的图像,求此交流的有效值。。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。(2)P甲:P乙=I12R:I22R=(I1/I2)2=1:2

练习3:一个电阻接在10V的直流电源上,它的发热功率是P,当接到电压为u=10sinωtV的交流电源上,它的发热功率()

A.B.

C.PD.2PB例4如图所示,线圈的面积是005㎡,共有100匝;线圈电阻为1Ω,外接电阻R=9Ω,匀强磁场的磁感应强度为B=1/πT,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,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的瞬时表达式;2线圈转过1/30s时电动势的瞬时值多大;4线圈每转过一周,外力所做的功。3电路中电压表和电流表示数各是多少25J例5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在此过程中电阻R上的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的1/4,练习4:边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度

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