描述交變電流的物理量

2.描述交變電流的物理量

（1）周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間（4）角速度：一秒內(nèi)線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動的角度。（弧度）

（2）頻率：交變電流一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)（3）關(guān)系：一、周期和頻率：

T和f的物理意義：表征交流電變化的快慢。我國生產(chǎn)和生活所用交流電的周期T=_____s，頻率f=

___Hz，角速度ω=___

__rad/s，在1s內(nèi)電流的方向變化____次。0.0250100π100

（1）電容器上的標稱電壓值（耐壓值）是電容器兩極間所允許電壓的最大值．1、峰值（最大值）：交變電流在一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值．EmUmIm（2）線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉(zhuǎn)時，電動勢的最大值：二、峰值和有效值：交流與探討：問題1：如圖所示電流I=2A通過一個R=2Ω的電阻。它是恒定電流。怎樣計算通電1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?01232i/At/S4解：根據(jù)焦耳定律得：交流與探討：問題2：如圖所示電流I通過一個R=1Ω的電阻。它不是恒定電流。1.怎樣計算通電1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?2.如果有一個大小、方向都不變的恒定電流通過這個電阻R也能在１S內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個電流是多大？-212i/At/s-100.51交流與探討：解：根據(jù)焦耳定律得：２．１．（1）定義：讓交流電和恒定電流通過同樣的電阻，如果它們在相同時間內(nèi)，產(chǎn)生熱量相等，把恒定電流的值叫交流電的有效值。（抓三同）（3）正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：（2）物理意義：描述交流電做功或熱效應(yīng)的物理量2、有效值：

例.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。重點說明：A、任何電流都有有效值，但上述關(guān)系只限于正弦交變電流，對其他形式的交變電流并不適用．需按定義計算。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，對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值。D、在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值。

平均值：B、求通過某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值。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。

典題探究：【例1】交變電流電壓表達式為u=20sin314tV，求這個交變電壓的最大值U、有效值U、周期T、頻率f。畫出交變電流的u-t圖像。m解：Um=20V200-200.010.02u/Vt/s【例2】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三、相位如圖5－2－1所示，甲、乙兩交流電的表達式分別為：u甲＝Emsinωt；u乙＝Emsin(ωt＋Φ)，其中“________”叫做交變電流的______，Φ是t＝0時的相位，叫做交變電流的________．

圖5－2－1ωt＋Φ相位初相位兩支交流的__________叫做它們的相位差．例如兩支交流電，u1＝Emsin(ωt＋Φ1)，u2＝Emsin(ωt＋Φ2)，它們的__________，但初相位不同，它們的相位差(ωt＋Φ2)－(ωt＋Φ1)＝_________，是一個常量，等于兩個初相之差，不隨時間變化，可以說，這兩支交變電流的變化規(guī)律是相同的，只是__________不同．相位之差頻率相同Φ2－Φ1變化步調(diào)3.

電感和電容對交變電流的影響

注：此圖中交變電流的有效值與直流電的數(shù)值相同。一、電感器對交變電流的阻礙作用18接直流的亮些，接交流的暗些．

結(jié)論：電感對直流電沒有阻礙作用電感對交流電有阻礙作用自感系數(shù)越大、交流的頻率越高，線圈的感抗越大。具體關(guān)系：3、特性：通直流阻交流2、影響感抗大小的因素：1、感抗定義：電感器對交流阻礙作用的大小。線圈繞在鐵心上,匝數(shù)多，感抗L大通直流、阻交流線圈繞在鐵氧體上,匝數(shù)少，感抗L小通直流，通低頻，阻高頻扼流圈低頻扼流圈高頻扼流圈4、應(yīng)用:

請同學(xué)們分析一下，低頻扼流圈對高頻交流電是否有顯著的阻礙作用？高頻扼流圈對低頻交流電是否有顯著的阻礙作用？有無一個燈泡通過一個線圈與一交流電源相連接，如圖所示．一塊鐵插進線圈之后，該燈將(

)A．變亮 B．變暗C．沒有影響 D．無法判斷加入鐵芯改變了電感的自感系數(shù)，自感系數(shù)增大，感抗增大1如圖所示的電路中，正弦交流電源電壓的有效值為220V，則關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，以下說法中正確的是(

)A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零2電感線圈對交變電流產(chǎn)生感抗

“通直流、阻交流，通低頻、阻高頻”注：此圖中交變電流的有效值與直流電的數(shù)值相同。二、交變電流能夠通過電容器1.演示實驗（1）實驗現(xiàn)象：通入直流電，燈泡不亮接入交流電時，燈泡亮了，（2）實驗結(jié)論：通交流，隔直流

電容器通過充電和放電電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過了電路。(3)、實驗現(xiàn)象分析：——電容通交隔直的原因三、電容器對交變電流的阻礙作用(1)交變電流頻率越高，燈亮(2)電容越大，燈泡亮結(jié)論：3、特性：通交流、隔直流，通高頻、阻低頻電容越大、頻率越高,容抗越小三、電容器對交變電流的阻礙作用1、容抗:反映電容對交變電流阻礙作用的大小2、容抗的影響因素:具體關(guān)系：前級輸出后級輸入前級輸出后級輸入隔直電容器高頻旁路電容器4、應(yīng)用隔直電容一般電容較大還是較小?高頻旁路電容一般電容比較大還是比較小?隔直電容(C大)高頻旁路電容(C小)三、電容器對交變電流的阻礙作用如圖所示的電路，F(xiàn)為一交流發(fā)電機，C為平行板電容器，為使電流表A的示數(shù)增加，可行的方法是(

)A．使發(fā)電機F的轉(zhuǎn)速增加B．使發(fā)電機F的轉(zhuǎn)速減小C．在平行板電容器間換用介電常數(shù)較小的電介質(zhì)D．使電容器兩極板間距離增大當發(fā)電機轉(zhuǎn)速增加時，頻率增大，容抗減小，讀數(shù)增大換用介電常數(shù)小的電介質(zhì)或者增大板間距都使電容C減小，容抗增大，對交變電流的阻礙作用增大，電流表A的示數(shù)減小3如圖甲、乙兩圖是電子技術(shù)中的常用電路，a、b是各部分電路的輸入端，其中輸入的交流高頻成分用“～～～”表示，交流低頻成分用“～”表示，直流成分用“—”表示．關(guān)于兩圖中負載電阻R上得到的電流特征是(

)A．圖甲中R得到的是交流成分B．圖甲中R得到的是直流成分C．圖乙中R得到的是低頻成分D．圖乙中R得到的是高頻成分通高頻阻低頻

R得到的是低頻成分4通交流隔直流1.關(guān)于電子電路中的扼流圈，下列說法正確的是(

)A．扼流圈是利用電感線圈對交流的阻礙作用來工作的B．高頻扼流圈的作用是允許低頻交流通過，而阻礙高頻交流通過C．低頻扼流圈的作用是不僅要阻礙高頻交流通過，還要阻礙低頻交流通過D．高頻扼流圈的電感比低頻扼流圈的電感大高頻扼流圈比低頻扼流圈自感系數(shù)小

頻率增大

線圈感抗增大

電流減小

又因為U＝UV＋UL′UL′減小

UV增大

3.如圖所示的電路中，正弦交流電源電壓的有效值為220V，則關(guān)于交流電壓表的示數(shù)，以下說法中正確的是(

)A．等于220VB．大于220VC．小于220VD．等于零交變電流能通過電容器，但也受到阻礙作用

電壓表測的是電阻兩端的電壓

4.如圖所示，甲、乙是規(guī)格相同的燈泡，接線柱a、b接電壓為U的直流電源時，無論電源的正極與哪一個接線柱相連，甲燈均能正常發(fā)光，乙燈完全不亮．當a、b接電壓的有效值為U的交流電源時，甲燈發(fā)出微弱的光，乙燈能正常發(fā)光，則下列判斷正確的是(

)A.與甲燈串聯(lián)的元件x是電容器，與乙燈串聯(lián)的元件y是電感線圈B.與甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件y是電容器C.與甲燈串聯(lián)的元件x是二極管，與乙燈串聯(lián)的元件y是電容器D.與甲燈串聯(lián)的元件x是電感線圈，與乙燈串聯(lián)的元件y是二極管由a、b接直流時的現(xiàn)象可知，元件x“通直流”，元件y“隔直流”由a、b接交流