描述交流電的物理量

關(guān)于描述交流電的物理量第一頁，共二十一頁，2022年，8月28日F(N)v(m/s)02468101220161284F解：（1）變速運動（或變加速運動、加速度減小的加速運動，加速運動）。（2）感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流I=E/R（2）安培力由圖線可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用，勻速時合力為零。由圖線可以得到直線的斜率k=2，(3)由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力f，f=2(N)

若金屬桿受到的阻力僅為滑動摩擦力，由截距可求得動摩擦因數(shù)μ=0.4第二頁，共二十一頁，2022年，8月28日5.2描述交變電流的物理量第三頁，共二十一頁，2022年，8月28日復(fù)習(xí)回顧1.交變電流：

大小和方向隨時間作周期性變化的電流;簡稱交流。其中按正弦規(guī)律變化的交流電叫正弦交流電。

跟磁感線垂直的平面叫做中性面。這一位置穿過線圈的磁通量最大，但線圈的磁通量變化率為零，線圈中無感應(yīng)電動勢。2．中性面：第四頁，共二十一頁，2022年，8月28日3．正弦交流電的變化規(guī)律：

函數(shù)表達(dá)式：從中性面開始計時電流:

電動勢:第五頁，共二十一頁，2022年，8月28日練習(xí)一臺發(fā)電機在產(chǎn)生正弦式電流。如果發(fā)電機電動勢的峰值為Em=400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω=314rad/s，試寫出電動勢瞬時值的表達(dá)式。如果這個發(fā)電機的外電路只有電阻元件，總電阻為2000Ω，電路中電流的峰值是多少？寫出電流瞬時值的表達(dá)式。e=EmsinWt=400sin314t解：電動勢瞬時值的表達(dá)式為：電流峰值為：Im=Em/R=400÷2000=0.2A電流瞬時值的表達(dá)式為：i=ImsinWt=2sin314t第六頁，共二十一頁，2022年，8月28日周期和頻率：（1）周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間。（2）頻率：一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。

T和f的物理意義：表征交流電變化的快慢。描述交流電的物理量：第七頁，共二十一頁，2022年，8月28日

例1.某交流發(fā)電機產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間的關(guān)系，如圖所示，如果其它條件不變，僅使線圈的轉(zhuǎn)速加倍，則交流電動勢的最大值和周期分別變?yōu)椋?/p>

）A．400V，0.02sB．200V,0.02sC．400V,0.08sD．200V,0.08sB第八頁，共二十一頁，2022年，8月28日

練習(xí)1：如圖所示為某正弦交流電流的圖像，求其峰值、周期和角速度，并寫出該電流的瞬時值表達(dá)式。

Im

＝20Aω＝100πrad/s.電流的瞬時表達(dá)式為i＝20sin100πt(A)T＝0.02s第九頁，共二十一頁，2022年，8月28日第十頁，共二十一頁，2022年，8月28日有效值：（1）定義：

根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定，讓交流電和直流通過相同阻值的電阻，如果他們在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值。（2）正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：第十一頁，共二十一頁，2022年，8月28日(3)說明：A．以上關(guān)系式只適用于正弦或余弦交流電；B．交流用電器的額定電壓和額定電流

指的是有效值；

C．交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值D．對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值第十二頁，共二十一頁，2022年，8月28日平均值：B．求通過某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值。（4）注意：峰值（最大值）、有效值、

平均值在應(yīng)用上的區(qū)別。

A．在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值。

第十三頁，共二十一頁，2022年，8月28日

例2.某交流電壓隨時間的變化規(guī)律如圖所示，則此交流電的頻率是_____Hz。若將該電壓加在10uF的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于______V；若將該電壓加在一阻值為1KΩ的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避免意外事故的發(fā)生，該電路中保險絲的額定電流不能低于______A。200－20020.25200u/vt/s第十四頁，共二十一頁，2022年，8月28日

例3.如圖表示一交流的電流隨時間變化的圖像,求該電流的有效值。第十五頁，共二十一頁，2022年，8月28日

練習(xí)2：如圖表示一交流隨時間變化的圖像，求此交流的有效值。第十六頁，共二十一頁，2022年，8月28日練習(xí)3:一個電阻接在10V的直流電源上，它的發(fā)熱功率是P，當(dāng)接到電壓為u=10sinωtV的交流電源上，它的發(fā)熱功率（）

A．0.25PB．0.5P

C．PD．2PB第十七頁，共二十一頁，2022年，8月28日

例4.如圖所示，線圈的面積是0.05㎡，共有100匝；線圈電阻為1Ω，外接電阻R＝9Ω，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B＝1／πT，當(dāng)線圈以300r/min的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時，求：(1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式；(2)線圈轉(zhuǎn)過1／30s時電動勢的瞬時值多大；(4)

線圈每轉(zhuǎn)過一周，外力所做的功。(3)電路中電壓表和電流表示數(shù)

各是多少2.5J第十八頁，共二十一頁，2022年，8月28日

例5.如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，線圈內(nèi)阻為r，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中繞OO’軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R。在線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過90°的過程中，求：(1)通過電阻R的電量q；(2)

電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q

在此過程中電阻R上的焦耳熱為一個周期內(nèi)產(chǎn)生焦耳熱的1／4，

第十九頁，共二十一頁，2022年，8月28日

練習(xí)4：邊長為a的單匝正方形線圈在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，以O(shè)O’為軸勻速轉(zhuǎn)動，角速度為ω，