52描述交变电流的物理量.ppt
阅读教材阅读教材34页，回答下列问题：页，回答下列问题：（1）什么叫交变电流的周期？）什么叫交变电流的周期？（2）什么叫交变电流的频率？）什么叫交变电流的频率？（3）周期、频率的关系是什么？）周期、频率的关系是什么？（4）通过图）通过图5.2-1了解我国生产和了解我国生产和生活用的交变电流的周期和频率各生活用的交变电流的周期和频率各是多大？是多大？ 1 1 、周期（、周期（T T）：）：2 2、频率（、频率（f f）: : 交变电流完成一次周期性变化交变电流完成一次周期性变化所需的所需的时间时间。单位是。单位是s交变电流交变电流一秒内完成周期性一秒内完成周期性变化的变化的次数次数。单位是。单位是HZfT13 3、关系：、关系：一、周期和频率一、周期和频率4 4、我国生产和生活用交变电流的我国生产和生活用交变电流的 周期周期T T_s_s， 频率频率f= _Hzf= _Hz， 角速度角速度_rad/srad/s， 在在1s 1s内电流的方向变化内电流的方向变化_次。次。0.0250100100二、峰值和有效值二、峰值和有效值注：注：电容器的电容器的耐压值（也称击穿电压）耐压值（也称击穿电压）要要高于高于交流电的交流电的峰值峰值，否则电容器可能被击，否则电容器可能被击穿。穿。例：将例：将e=400sin314t加在电容器两加在电容器两端，那么电容器的耐压值不得低于端，那么电容器的耐压值不得低于400V1 1、峰值：交变电流所能达到的、峰值：交变电流所能达到的最大值，最大值，即即E Em m、I Im m和和U Um m；表示电流的强弱或电压的高低。表示电流的强弱或电压的高低。 电容电容 耐压值耐压值（最大值）（最大值）思考与讨论：思考与讨论：如图所示通过一个如图所示通过一个R=1的电阻的的电阻的电流电流i随时间变化的曲线。它不是恒定电流。随时间变化的曲线。它不是恒定电流。-212i/At/s-100.511. 怎样计算通过怎样计算通过1 S内电阻内电阻R中产生的热量中产生的热量?2. 如果有一个大小、方向如果有一个大小、方向 都不变的恒定电流通过这都不变的恒定电流通过这个电阻个电阻R也能在也能在1 S内产生同样的热量，这个电流是多内产生同样的热量，这个电流是多大？大？2 22 22 21 12 21 1R Rt t2 2I IR Rt t2 2I I( (1 1) )Q Q0 0. .3 31 12 22 20 0. .2 21 11 12 22 22 22 2. .8 8J JRtRtI I(2)Q(2)Q2 2118 . 22 IA A2.82.8I I解：解：2 2、有效值、有效值让让交流交流和和恒定电流恒定电流分别通过大分别通过大小小相同的电阻相同的电阻，如果在交流的，如果在交流的一个周期内一个周期内它们产生的它们产生的热量相等热量相等，而这个恒定电流是，而这个恒定电流是I I、电压是电压是U U，我们就把，我们就把I I、U U叫做这个交流的有叫做这个交流的有效值。效值。 例：例：如图表示一交流的电流随时间变化的图如图表示一交流的电流随时间变化的图像像, ,求该电流的有效值。求该电流的有效值。4 23 2解：解：2221211RtIRtIQ1242R1232RR50tQRI222502RIRAI5 （2）正弦交变电流正弦交变电流的最大值为有效值的的最大值为有效值的倍。倍。mmmmmmIIIUUUEEE707. 02707. 02707. 022例：例：我国市电用的交变电流为我国市电用的交变电流为e=311sin100t,求这种交变电流的有效值。求这种交变电流的有效值。2mEE 2311V220（3 3）有效值的说明：）有效值的说明：A A、交流用电器上标出的、交流用电器上标出的额定电压和额定电流额定电压和额定电流指的是有效值指的是有效值 B B、交流电流表和交流电压表的读数交流电流表和交流电压表的读数是有效值是有效值D D、以后提到的交变流电的数值，若、以后提到的交变流电的数值，若没有特殊没有特殊说明的均指有效值说明的均指有效值C C、保险丝的、保险丝的熔断电流熔断电流是有效值是有效值C C、求通过某导体横截面的、求通过某导体横截面的电量电量一定要一定要用用交流交流的的平均值平均值注：注：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。上的区别。 A A、求电容器的、求电容器的耐压值耐压值时要时要用用交流的交流的峰值峰值B B、求交流的、求交流的功、功率和电热功、功率和电热时必须时必须用用交流的交流的有效值有效值如图所示，交流发电机的矩形线框如图所示，交流发电机的矩形线框ababdcdc0.40 m0.40 m，bcbcadad0.20 m0.20 m，共有共有5050匝，其电阻匝，其电阻r r1.0 1.0 ，在磁感应强度，在磁感应强度B B0.20 T0.20 T的匀强磁场中的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的对称轴绕垂直于磁场方向的对称轴OOOO以以 （100/100/）r/sr/s的转速匀速转动，的转速匀速转动，向向R R9.0 9.0 的电阻供电，求：的电阻供电，求：(1)(1)发电机产生的电动势的最大值；发电机产生的电动势的最大值；(2)(2)从线框处于中性面时开始计时，写出闭合电路中电流随时间变化的从线框处于中性面时开始计时，写出闭合电路中电流随时间变化的函数表达式；函数表达式；(3)(3)交流电压表和电流表的示数；交流电压表和电流表的示数；(4)(4)此发电机的功率。此发电机的功率。【思路点拨思路点拨】线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，线框中产生正弦式交变电流。根据法的轴匀速转动，线框中产生正弦式交变电流。根据法拉第电磁感应定律可求出峰值，进而求出有效值，由拉第电磁感应定律可求出峰值，进而求出有效值，由欧姆定律可计算出电流和路端电压。欧姆定律可计算出电流和路端电压。如图如图521所示，甲、乙两交流电的表达式分所示，甲、乙两交流电的表达式分别为：别为：u甲甲Emsint；u乙乙Emsin(t)，其中，其中“_”叫做交变电流的叫做交变电流的_，是是t0时的相位，叫做交变电流的时的相位，叫做交变电流的_。t相位相位初相位初相位图图521三、相位三、相位两支交流的两支交流的_叫做它们的相位差。例如叫做它们的相位差。例如两支交流电，两支交流电，u1Emsin(t1)，u2Emsin(t2)，它们的，它们的_，但初相位不同，它们，但初相位不同，它们的相位差的相位差(t2)(t1) _，是一，是一个常量，等于两个初相之差，不随时间变化，可个常量，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，只以说，这两支交变电流的变化规律是相同的，只是是_不同。（具有确定的相位差）不同。（具有确定的相位差）相位之差相位之差频率相同频率相同21变化步调变化步调1 1、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，速转动，产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示此线圈与一个如图所示此线圈与一个R R10 10 的电阻构成闭合电的电阻构成闭合电路不计电路的其他电阻，下列说法正确的是路不计电路的其他电阻，下列说法正确的是( () )C2 2、如图、如图5 52 24 4甲为电热毯的电路图，甲为电热毯的电路图，电热丝接在电热丝接在u u311sin100311sin100t t V V的电的电源上，电热毯被加热到一定温度后，源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置通过装置P P使输出电压变为图乙所示使输出电压变为图乙所示波形，从而进入保温状。若电阻丝波形，从而进入保温状。若电阻丝电阻保持不变，此时交流电压表的电阻保持不变，此时交流电压表的读数是读数是( () )A A、110 V B110 V B、156 V156 VC C、220 V D220 V D、311 V311 VB3 3、如图、如图5 52 26 6所示，矩形线圈面积为所示，矩形线圈面积为S S，匝数为，匝数为n n，内阻，内阻为为r r，绕，绕OOOO轴以角速度轴以角速度做匀速转动当它从图中位置做匀速转动当它从图中位置转过转过9090的过程中，求：的过程中，求：(1)(1)通过电阻通过电阻R R的电荷量是多少？的电荷量是多少？(2)(2)外力做的功是多大？外力做的功是多大？
