3.1交變電流的特點1.ppt

1、第三章 交變電流,3.1 交變電流的特點,高中物理選修32,方向不隨時間發(fā)生改變的電流稱為直流電；方向和大小均不隨時間變的電流是恒定電流。,直流電,直流電源有正負極,交變電流的產生（交流發(fā)電機）,1、發(fā)電機的基本構造,矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動時線圈里能產生什么樣的電流呢？,大小和方向隨時間呈周期性變化的電流,交流電,一、交變電流,1、交變電流：,大小和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流(AC)。,2、直流電：,方向不隨時間變化的電流叫做直流電,簡稱直流（DC）。,實例演練,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時間做周期性變化，因此在交流電路中使用電壓和電流不能全面地

2、反映其電路的特性，對交變電流就需要多一些的物理量來描述其不同方面的特性,二、描述交變電流變化快慢的物理量,1周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間. 用T表示，單位是s 2頻率：1s內交變電流完成周期性變化的次數，用f 表示，單位是Hz,我國工農業(yè)及生活用電的周期為0.02s，頻率為50Hz，電流方向每秒改變100次,T,e(i),t,o,+,變化狀態(tài)完全相同的兩點間的時間(t)為一個周期(T),幾種常見交流電的波形,呈周期性變化的過程均可用周期和頻率兩個物理量來描述其變化的快慢,交流電的有效值與最大值,交流電的大小是隨時間變化的，為什么我們用電表測市電電壓時，顯示的是穩(wěn)定的220V？,用

3、電器銘牌上常標有電器的工作電壓和電流。如下圖。這又是什么意思呢？,0,Um,U,-Um,t,交流電在一個周期內電壓和電流都會有最大值，也稱為峰值。用Um、Im表示,但峰值沒辦法表示該交流電工作時產生的實際效果。,交流電工作時產生實際效果的值稱為有效值。,如何確定有效值？,二、描述交變電流大小的物理量(最大值,有效值),2有效值 （1）概念的引入：為了反映交變電流所產生的效果，引入有效值的概念 （2）定義：使交變電流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相等時間內產生的熱量相等，就把這一直流的數值叫做這一交變電流的有效值 （3）特點：交變電流的有效植根據電流的熱效應來規(guī)定，與電流的方向無關，但一般

4、與所取時間的長短有關，在無特別說明時是以一個周期的時間來確定有效值的,.正弦式電流的有效值,4,說明：,A、以上關系式只適用于正弦或余弦交流電；,D、對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值,E、對于電容器上的耐壓值指的是最大值,B、有效值是描述交流電熱效應的物理量。,C、額定電壓、額定電流，電壓表、電流表的讀數都是指的有效值。,有效值與平均值不同 交變電流的平均值是交變電流圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時間的比值，與交流的方向，時間長短有關 在計算交變電流通過導體產生的焦耳熱，做功的電功率以及保險絲的熔斷電流時，只能用交變電流的有效值 在計算通過導體某一截面的電量時，只能用交變電流的平均值,交流電

5、典型習題,1,下列說法正確的是： A交變電流在一個周期內電流方向改變兩次 B交變電流的有效值總是最大值的倍 C因為有效值表示交流產生的平均效果，所以有效值與平均值相同 D若正弦交變電流的最大值是10A，則它的最小值是-10A ,練習,解：,對于正弦或余弦式交變電流有效值是最大值的倍，對其他的交變電流不一定有這樣的關系，交變電流的有效值是根據電流的熱效應來規(guī)定的，與平均值不同，交變電流的正負表示電流的方向，不表示電流的大小，交變電流的最小值為零,正確 A,.求以下交變電流的有效值,.圖中兩交變電流通過相同的電阻R。求： （1）分別寫出它們的有效值、周期和頻率。（2）計算它們在R上產生的功率之比。

6、,（2）P甲:P乙I12R:I22R（I1I2）21:2,4，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小于_V；若將該電壓加在一阻值為1K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。,0.25,200,、有一正弦交變電壓u=535.8 sin 314 t，求： (1)交變電流的頻率、周期； (2)這個交變電壓的有效值； (3)當 時電壓的瞬 時值,分析：根據=2T=2f。便可求得交變電流的周期和頻率 由交變電流有效值跟最大值關系 U=Um ，可以求出交變電壓的有效值,解：,2,2,0,),100,1,100,sin(,8,.,535,100,/,1,8,.,535,2,sin,8,.,535,),200,1,100,sin(,8,.,535,100,sin,8,.,535,314,sin,8,.,535,200,/,1,),3,(,380V,/,8,.,535,/,),2,(,1,1,1