(精品)2.描述交流电的物理量.ppt

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1、理解交变电流的最大值、瞬时值、有效值及其关系理解交变电流的最大值、瞬时值、有效值及其关系知道交变电流的角速度、周期和频率以及它们之间的关系知道交变电流的角速度、周期和频率以及它们之间的关系知道我国供电线路交变电流的周期、频率和常用数值知道我国供电线路交变电流的周期、频率和常用数值描述交变电流的物理量打点计时器是一种用交流电源的计时仪器(如下图所示)，你想过吗，打点计时器为什么每隔0.02s打一个点从而可以用来计时？1周期：交变电流完成_所需的时间；用_表示，单位是_2频率：1s内交变电流完成_的次数；用_表示，单位：_.3根据电流的热效应来规定，让交流和恒定电流通过_，如果它们在_，就把这个恒

2、定电流的数值叫做这个交流的有效值答案：1.一次周期性变化；T；秒(S)2周期性变化；f；赫兹(Hz)3相同的电阻；相同的时间内产生的热量相等(1)交变电流的周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量(2)周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫交变电流的周期单位是s.周期越大，交变电流变化越慢，在一个周期内，交变电流的方向变化两次(3)频率f：交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫交变电流的频率，单位是Hz.频率越大，交变电流变化越快周期和频率的关系：T1/f.我国市电用的交变电流是周期为0.02s，频率为50Hz，每秒内电流的方向改变100次的正弦式电流决定正弦式电流周期和频率大小

3、的因素是发电机转子的角速度.(4)角速度(单位rad/s)、转速n(单位r/s)也是描述交变电流变化快慢的物理量n越大，角速度越大，交变电流变化越快，T、f、n之间的关系是：T2/，2f2n.日光灯接入的是交变电流，在一个周期里，日光灯明暗交替两次，也就是说日光灯实际上是时明时暗的，在一秒钟的时间里，亮一百次，暗一百次，那么为什么我们感觉不到日光灯的闪烁呢？(1)正弦交变电流的峰值矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转到与磁感线平行时，感应电动势有最大值EmNBS，此时电阻中的电流及用电器两端电压也最大 UmImR最大值可以表示交变电流的强弱或电压的高低，但不适合用来描述交变电流产生的效果最大

4、值在实际中有一定的指导意义，所有使用交流电的用电器其最大耐压值应大于其使用的原电压的最大值电容器上的标称电压及耐压值，是电容器所允许加的电压的最大值(2)正弦交流电的有效值据电流的热效应来规定：让交流与恒定电流通过相同的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这个恒定电流I，电压U，叫做这个交流电的有效值各种使用交变电流的电器设备上所标的额定电压、电流均指有效值，交流电表的示数也为有效值电器元件(电容器等)的击穿电压为交变电流的最大值，但保险丝的熔断电流为有效值一般所指的交变电流的值，如无特别说明，均指有效值求解交变电流产生的热量问题时，必须用有效值计算，不能用平均值处理，而在计算通过导

5、体的电量时，只能用平均值，不能用有效值特别提醒：计算有效值时应注意以下几点：（1）只有正弦式电流才能用 的关系.（2）方波式交变电流正负半周最大值不等时，分段计算电热.（3）应取一个周期或周期的整数倍计算电热.一个照明电灯两端允许加的最大交流电压为311V，当它接入220V照明电路上，这个灯将 ()A灯不亮B灯丝将烧断C只能暗淡发光 D能正常发光答案：D物理含义物理含义重要关系重要关系适用情况适用情况瞬时值瞬时值交变电流某一时刻的交变电流某一时刻的值值eEmsintiImsint计算线圈某一时刻计算线圈某一时刻的受力情况的受力情况最大值最大值最大的瞬时值最大的瞬时值确定用电器的耐压确定用电器的

6、耐压值值物理含义物理含义重要关系重要关系适用情况适用情况有效有效值值跟交变电流的热跟交变电流的热效应等效的恒定效应等效的恒定电流值电流值(1)计算与电流热效应相关的量计算与电流热效应相关的量(如功率、热量如功率、热量)(2)交流电表的测量值交流电表的测量值(3)电气设备标注的额定电压、电气设备标注的额定电压、额定电流额定电流(4)保险丝的熔断电流保险丝的熔断电流平均平均值值交变电流图象中交变电流图象中图线与时间轴所图线与时间轴所夹面积与时间的夹面积与时间的比值比值计算通过电路截面的电量计算通过电路截面的电量特别提醒：（1）交变电流的平均值不等于有效值，不是初、末状态瞬时值的平均值.（2）交变电

7、流的平均值与交变电流的方向及所取时间的长短均有关.(3)计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电的平均值.一个按正弦规律变化的交流电的图象如图所示，由图象可知 ()A 该该 交交 流流 电电 的的 频频 率率 是是0.02HzB该该交交流流电电的的最最大大值值是是20A有效值是有效值是14.1AC该该交交流流电电的的瞬瞬时时值值表表达达式是式是i20sin(0.02t)AD该交流电的平均值是该交流电的平均值是10A答案答案：B 交变电流电压表达式为u20sin314tV，求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f，画出交变电流的ut图象电阻R1、R2与交流电源按照图甲方式连接，R

8、110，R220，合上开关S后，通过电阻R2的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示，则 ()答案：B 如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R.当线圈由图示位置转过90的过程中，求：(1)通过电阻R的电荷量q；(2)电阻R上所产生的焦耳热Q.一只标有“220V,100W”的电炉，接在e156sin314tV的电路上，问：(1)通过电炉的电流变化的规律如何表达？在t0.1s时，与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压表的读数各为多大？(2)电炉的实际功率多大？答案：(1)i0.322sin314tA；0.228A

9、；110V(2)25W 如图是自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电已知自行车车轮半径r35cm，摩擦小轮半径r01.00cm，线圈有n800匝，线圈横截面积S20cm2，总电阻R140，旋转磁极的磁感应强度B0.01T，车头灯电阻R210.当车轮转动的角速度8rad/s时求：(1)发电机磁极转动的角速度0；(2)车头灯中电流的有效值I.答案：(1)280rad/s(2)64mA点评：本题若不让求电流的有效值，而是直接问电功率会是多少，可能有些学生会用最大值求解，而犯错误