高二物理交流电

描述交变电流的物理量------------有效值第1页问题1.为何引入有效值？2.有效值怎样定义？3.怎样计算？4.正弦交流电有效值？第2页甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、水初温相同．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分钟把水烧开情景：第3页交流电热效果和直流电相同我电流是恒定3A我10分钟把水烧开我10分钟也把水烧开！我电流是改变我电流有效值也是3A第4页3．有效值(E，I，U)（1）概念引入：为了反应交变电流所产生效果，引入有效值概念（2）定义：使交变电流和直流经过相同阻值电阻，假如它们在相等时间内产生相等热量，就把这一直流数值叫做这一交变电流有效值第5页【例1】如图表示一交流电流随时间改变图像，此交变电流有效值是多大？第6页

解析：交流有效值等于热效应与此交流等效直流电值，为分析方便，可选交流电一个周期进行研究。设此交变电流有效值为I，依据交流有效值定义，有：所以：（3）特点：交变电流有效值依据电流热效应来要求，与电流方向无关，在计算时，要紧紧围绕电流经过电阻生热或热功率进行计算，“相同时间”最少要取一个周期时间第7页（4）

．有效值与最大值之间关系任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦式交变电流，对其它形式交变电流并不适用.但可按有效值定义进行推导，

第8页〖例2〗一个电阻接在10V直流电源上，它发烧功率是P，当接到电压为u=10sinωtV交流电源上，它发烧功率--------------------（）A．0.25PB．0.5PC．PD．2PB请同学们看金榜一号P40相关内容！第9页[例3]、如图表示一交流随时间改变图像，求此交流有效值。解析：

第10页⑴交流用电设备上所标额定电压和额定电流是有效值；交流电压表和交流电流表示数是有效值；交变电流数值在无尤其说明时都是指有效值⑵有效值与平均值不一样，有效值是按热效应定义，对一个确定交变电流来说，其有效值是恒定。而交变电流平均值与时间长短相关，是由公式E=nΔΦ/Δt确定。在计算交变电流经过导体产生焦耳热，做功电功率以及保险丝熔断电流时，只能用交变电流有效值；在计算经过导体某一截面电量时，只能用交变电流平均值．注意第11页交流电有效值应用强调：1.交流电器铭牌上所表示值为有效值.2.交流电表（电压表或电流表）所测量值也为有效值.3.计算热效应相关量（热量、电功率）.4.保险丝熔断电流第12页4．平均值：求经过某导体截面电量一定要用平均值。第13页【例5】如图所表示，矩形线圈匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B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°过程中，求：(1)经过电阻R电量q；解析：

在此过程中，穿过线圈磁通量改变所用时间产生平均电动势为平均电流为经过R电量

第14页（2）电阻R上产生焦耳热Q在此过程中电阻R上焦耳热为一个周期内产生焦耳热1／4，第15页〖练习4〗边长为a单匝正方形线圈在磁感应强度为B匀强磁场中，以OO’为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：(1)线圈从图示位置转过T／4过程中产生热量Q解析：第16页(2)线圈从图示位置转过T／4过程中经过线圈某截面电量q解析：第17页(2)线圈从图示位置转过T／4过程中经过线圈某截面电量q解析：第18页

例4.如图所表示，线圈面积是0.05㎡，共有100匝；线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场磁感应强度为B＝1／πT，当线圈以300r/min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瞬时表示式；(2)线圈转过1／30s时电动势瞬时值多大；(4)

线圈每转过一周，外力所做功。(3)电路中电压表和电流表示数

各是多少2.5J第19页

小结1、最大值（峰值）：EmUmＩm

２、瞬时值：uie3、周期：交变电流完成一次周期性改变所需时间。4、频率：一秒内完成周期性改变次数。5、有效值：EUI

（1）定义：

依据电流热效应来要求，让交流电和直流经过相同阻值电阻，假如他们在一个周期内产生热量相等，就把这一直流电数值叫做这一交流电有效值