3.2交变电流的描述 课件高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

人教版高中物理必修三交变电流的描述3.2

正弦式交变电流的规律开始名称公式图象中性面瞬时电动势瞬时电流瞬时电压i=Imsinωte=Emsinωtu=UmsinωteEm-Emt0iIm-Imt0uUm-Umt0（其中）BvA(B)D(C)t=0θv温故知新新课导入某交变电流随时间周期性变化如图所示如何进一步描述，才能更好地反映其本质呢？Umu/Vt/s00.040.02-Um01周期和频率周期和频率1．周期：交变电流完成一次________变化所需的时间叫周期，用__表示，单位是___，符号__；2．频率：交变电流在1s内完成周期性变化的_____，叫频率，用___表示，单位是______，符号____。周期性秒次数赫兹HzTf【注意】sUmu/Vt/s00.040.02-Umu=Umsinωt周期和频率我国工业和家庭电路中的交变电流的周期频率角速度u/VO0.010.02t/s工业家庭电流方向变化在一个周期内，交变电流的方向变化2次思考与讨论

一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？02峰值和有效值

交变电流的峰值Im或Um可以用来表示电流的强弱或电压的高低。例如，把电容器接在交流电路中，就需要知道电压的峰值。电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿。峰值和有效值峰值峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，叫做交变电流的峰值。

通常用Em、Im和Um表示峰值。电动势峰值：Em=NBSω

电容器上的标称电压值（又叫耐压值或击穿电压）是电容器两极间所允许电压的峰值．超过该值就有被击穿的危险。额定电压:电容器长期工作时所能承受的电压

电容耐压值（最大值)瞬时值瞬时值：它是反映不同时刻交流电的大小和方向若从中性面开始计时，正弦交流瞬时值表达式为：峰值和有效值

如图所示是通过一个R=1Ω的电阻的电流i随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。1.怎样计算通电1s电阻R中产生的热量？t/s12-1-20.51i/A通如图所示电流，在1s内产生的热量为峰值和有效值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内产生相同的热量，这个电流是多大？通恒定电流，在1s内产生的热量为求得恒定电流的大小为则电流I即为图中所示电流的有效值有效值定义：让交流电和恒定电流通过阻值相同的电阻，如果它们在相同时间（一个周期）内，产生热量相等，则把这个恒定电流的电流I、电压U，叫作该交流电的有效值。意义：描述交变电流做功或热效应的物理量。如：某交流电有效电压为220V，表示该交流电在一个周期内产生的热量相当于220V稳恒电压在同一周期内产生的热量★注意：定义有效值时要“三同”：电阻相同，时间相同（一个周期），热量相同。有效值保险丝的熔断电流是指有效值无特别说明时提到的交变电流的数值是指有效值交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是指有效值交流电压表、电流表测量的数值是指有效值有效值甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、水的初温相同．若直流电源用10分钟把水烧开，而第二次用交流电时也用10分钟把水烧开电炉烧水有效值交流电的热效果和直流电相同我的电流是恒定的3A我10分钟把水烧开我10分钟也把水烧开！我的电流是变化的我的电流有效值也是3A正弦式交变电流的有效值与最大值的关系：U=Um

=0.707UmI=Im

=0.707ImE=Em

=0.707Eme、u、iOTtEm、um、im-Em、-um、-imT/2OT/2Tte、u、iEm、um、im-Em、-um、-im注意：（1）任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦式交变电流．（2）对非正弦式交变电流有效值只能通过电流的热效应计算几种常见交变电流的有效值小试牛刀如图所示交变电流图象为某一正弦式交变电流更换负值后的i－t图象，求该交变电流的有效值.平均值平均电动势：平均电流：电荷量：计算电荷量用平均值1.平均值适于计算通过导体的电荷量2.最大值(峰值)适于处理电容器击穿、二极管耐压等问题3.有效值适于处理功、热、保险丝熔断等问题4.瞬时值能得到最大值、ω、T、f等量交流的“四值”的应用

1.正弦式交变电流的公式和图像可以详细描述交变电流的情况.若线圈通过中性面时开始计时，交变电流的图像是

曲线.2.若已知电压、电流最大值分别是Um、Im，周期为T，则正弦式交变电流电压、电流表达式分别为u＝___________，i＝__________.正弦TT/2Um-Umt/su正弦式交变电流的公式和图像电感器对交变电流的作用

线圈接入交流电路时，除了自身电阻的阻碍作用，还有由于线圈与交变电流之间的电磁作用引起的阻碍作用，叫感抗。拓展学习影响感抗大小的因素

线圈的自感越大，交流的频率越高，线圈的感抗就越大。拓展学习电容器对交变电流的作用

电容器接到交流电源两端时，由于电