描述交流電的物理量

復(fù)習(xí)回顧(一)交變電流：

大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流;簡(jiǎn)稱(chēng)交流。其中按正弦規(guī)律變化的交流電叫正弦交流電。（二）正弦交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律

當(dāng)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交流是隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的。即正弦交流。

跟磁感線垂直的平面叫做中性面。這一位置穿過(guò)線圈的磁通量最大，但線圈的磁通量變化率為零，線圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。1、產(chǎn)生：2、中性面：3、規(guī)律：

函數(shù)表達(dá)式：從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)在純電阻電路中:

電壓:電動(dòng)勢(shì):電流:一、描述交流電的物理量：1、最大值（峰值）：

EmUm

Ｉm

２、瞬時(shí)值：e

ui

Eme

Um

Ｉmuieeuuii３、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(shí)間。（3）角頻率：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度。

（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。（4）關(guān)系：200－2002u/vt/s

我國(guó)生產(chǎn)和生活用交流電的周期T＝_______s，頻率f=_______Hz，角速度ω＝_______rad/s，在1s內(nèi)電流的方向變化_______次。0.0250１００π100一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次。例1.

例2.某交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)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(dòng)勢(shì)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

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(xiě)出該電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。

Im

＝20Aω＝100πrad/s.電流的瞬時(shí)表達(dá)式為i＝20sin100πt(A)T＝0.02sω=T2π甲、乙圖中電爐燒水,設(shè)壺材料相同、水質(zhì)量相等、水的初溫相同．若直流電源用10分鐘把水燒開(kāi)，而第二次用交流電時(shí)也用10分鐘把水燒開(kāi)情景：交流電的熱效果和直流電相同我的電流是恒定的3A我10分鐘把水燒開(kāi)我10分鐘也把水燒開(kāi)！我的電流是變化的我的電流有效值也是3A

規(guī)定：讓交流電和直流電通過(guò)同樣阻值的電阻，如果它們?cè)谕粫r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，這一交流電的有效值就跟這個(gè)直流電的數(shù)值相等。

對(duì)正弦交流電有：

I=U=E=

注意：對(duì)于交流電，若沒(méi)有特殊說(shuō)明，都指有效值。i/At/s２１－１－２

00.20.51.0

例3.思考與討論電流i通過(guò)一個(gè)R=1Ω的電阻.它不是恒定電流.

1.怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?

４、有效值：EUI（1）定義：

根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定，讓交流電和恒定電流通過(guò)相同阻值的電阻，如果他們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一恒定電流的數(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：（3）注意比較：1、最大值——如電容器的耐壓值；2、瞬時(shí)值——啟輝值、偏轉(zhuǎn)值3、有效值——4、平均值平均值：B、求通過(guò)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(shí)必須用交流電的有效值。

例4.某交流電壓隨時(shí)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(xiǎn)絲的額定電流不能低于______A。200－2002u/vt/s

練習(xí)2：如圖表示一交流電隨時(shí)間變化的圖象，此交流電的有效值為多大？t(s)4-31324i

(A)例題5：【P35典例1】如圖所示交變電流圖像為某一正弦交變電流更換負(fù)載后的i－t圖像，求該交變電流的有效值。

例題6：

練習(xí)4：【變式訓(xùn)練2－1】

(多選)(2019·天津卷)單匝閉合矩形線框電阻為R，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)線框的磁通量Φ與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(

)課外作業(yè)課時(shí)作業(yè)11：P85-86課本練習(xí)1.我國(guó)電網(wǎng)中交變電流的周期是0.02s，1s內(nèi)電流方向發(fā)生多少次改變？課本練習(xí)2.一個(gè)電容器，當(dāng)它的兩個(gè)極板間的電壓超過(guò)10V時(shí)，其間的電介質(zhì)就可能被破壞而不再絕緣，這個(gè)現(xiàn)象叫做電介質(zhì)的擊穿，這個(gè)電壓叫做這個(gè)電容器的耐壓值。能否把這個(gè)電容器接在交流電壓是10V的電路兩端？為什么？課本練習(xí)3.一個(gè)燈泡，上面寫(xiě)著“220V40W”。當(dāng)它正常工作時(shí)，通過(guò)燈絲電流的峰值是多少？課本練習(xí)4.圖5.2-3是一個(gè)正弦式電流的波形圖。根據(jù)圖