2015年AP物理 5.2描述交变电流的物理量课件 新灵格斯出国留学3-2

4 2
3 2
解析：交流的有效值等于热效应与此交流等效的直 流电的值，为分析方便，可选交流电的一个周期进行 研究。设此交变电流的有效值为I，根据交流有效值的 定义，有：
所以：
1 2 1 2 I RT I1 RT I 2 RT 2 2
2
1 2 I ( I1 I 2 2 ) 2
4 2
3 2
1 2 2 5A (4 2) (3 2) 2
【例3】图中两交变电流通过相同的电阻R。求： （1）分别写出它们的有效值、周期和频率。 （2）计算它们在R上产生的功率之比。
解析： （1）图甲为正弦交流电，其有效值I1＝Im／ 2 ＝ 3.55A，周期T1＝0.4s，频率f1＝2.5Hz；图乙为方波 交流电，电流的大小不变、方向作周期变化，由于热 效应与电流方向无关，因而它的有效值为5A，周期T2 ＝0.4s，频率f2＝2.5Hz。 （2）由公式P＝I2R得： P甲:P乙＝I12R:I22R＝（I1／I2）2＝1:2
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U/V
周期T：交变电流完成一次周期 变化所用的时间
T t/s
频率f：1秒内完成周期性变化的 次数
0
T = 1/f ω = 2π/T = 2πf
T和f的物理意义：表征交流电变化的快 慢，T越小，f越大，交流电变化越快。
我国生产和生活用交流电的周期T＝ 0.02 50 _______s ，频率f＝________Hz ，角速度 314 ω＝_______rad/s ，在1内电流的方向变 100 化__________ 次。
解析：从图中看出，该交流电的最大值和周 期分别是：Em＝100V，T＝0.04s，而最大值 Em＝NBSω，周期T＝2π／ω；当线圈转速加 倍时，ω’＝2ω，故Em’＝2Em＝200V，T’ ＝T／2＝0.02s.故选B。
【例2】如图表示一交流的电流随时间变化的 图像，此交变电流的有效值是多大？
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第五章 交变电流
第二节 描述交变电流的物理量
一、知识回顾
(一)、交变电流： 大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交 变电流，简称交流。 其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流电。
（二）、正弦交流的产生及变化规律 1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的 轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规 律变化的。即正弦交流。 2、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的 平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大， 但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量 变化率为零，线圈中无感应电动势。
3、规律：
(1)函数表达式： 从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。 用Em表示峰值NBSω则e=Em sinωt (2)在纯电阻电路中
e Em sinωt=Im sinωt 电流I= R R
电压u=Um sinωt