《描述交流电的物理量》课件1

第二章 2 第9页
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要点2 交变电流的峰值和有效值 1．峰值 交变电流的电流和电压在一个周期内所能达到的 最大值。
第二章 2 第10页
2．有效值
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(1)定义：
如果交流电与某一直流电通过同一电阻，在相同的时间内
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第二章 交变电流
第二章 2 第1页
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2 描述交流电的物理量
第二章 2 第2页
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学习目标：1.掌握交变电流的周期、频率、线圈转动角速度 三者之间的关系。 2.能理解电流的有效值是与热效应有关的 量，而平均值只是简单意义的平均。 3.掌握交变电流有效值与 峰值的关系，并会进行有关有效值的计算。
第二章 2 第14页
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3．非正弦交变电流有效值的计算步骤 (1)计算交变电流在一个周期内产生的热量Q。 (2)将热量Q用相应的物理量的有效值表示，即Q＝I2Rt或Q ＝UR2t。 (3)代入数据，求解有效值。
第二章 2 第15页
教材要点突破 题型分类指则这个直流电的电流和电压值，就分别称
为相应交流电的电流和电压的有效值。
第二章 2 第11页
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(2)正弦交变电流的有效值与峰值的关系 ①电动势的有效值：E＝Em2＝0.707Em； ②电流的有效值：I＝ Im2＝0.707Im； ③电压的有效值：U＝Um2＝0.707Um。

生，该电路中 丝的0额.1 u定2/v电流不能低于
______A。
200
2
t/s
－200
例3.如图表示一交流的电流随时间 变化的图像,求该电流的有效值。
I 2RT
1 2
I12 RTBiblioteka 1 2I 2 2 RT
42
I
1 2
(I12
I22
)
3 2
1 2
(4
2)2 (3
2)2 5A
练习2：如图表示一交流随时间变化 的图像，求此交流的有效值。
I 2RT
I12
R
T 2
I
2 2
R
T 2
I 2 ( 2 )2 1 ( 4 )2 1 22 22
I 5A
iA
2
o 12 3 4 ts
4
图15 3
例4.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。
(1)I1
5 2
2A
T1 0.4s
高二物理选修描述 交流电的物理量
复习回顾
(一)交变电流：
大小和方向随时间作周期性变化的电流;简称交流。
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
（二）正弦交流电的产生及变化规律
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：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，但线圈的磁通量变化率为零， 线圈中无感应电动势。
A、在求交流电的功、功率或电热时必
（二）正弦交流电的产生及变化规律
（4）关系： 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期

(1)通过电阻R的电量q；
q It nBS Rr
(2) 电阻R上产生的焦耳热Q
在此过程中电阻R上的焦
耳热为一个周期内产生焦耳热
的1／4，
Q
1 4
I 2RT
R（nBS )2
4(R r)2
练习4：边长为a的单匝正方形线圈在磁感应 强度为B的匀强磁场中，以OO’为轴匀速转动， 角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻 为R，求：
例1.某交流发电机产生的感应电动势与时间的
关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线
圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期
分别变为
（）
B
A．400V，0.02s C．400V, 0.08s
B．200V, 0.02s D．200V, 0.08s
练习1：如图所示为某正弦交流电流的图像， 求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬 时值表达式。
(1)线圈从图示位置转过T／4的过程中产生的
热量Q．
Q B 2a 4
4R
(2)线圈从图示位置转过T／4的
过程中通过线圈某截面的电
量q． q It 2Ba2 Ba2 R 2 R
1、最大值（峰值）： Em Um Ｉm
小结
２、瞬时值： u i e
3、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
（1）周期： 交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
（2）频率：一秒内完成周期性变化的次数。 （3）角速度：线圈在匀强磁场中转动的角速度。
（4）关系：
f 1 T
2 2f
T
一个周期内电流方向改变两次。
我国生产和生活用交流电的周期 T＝__0_._02___s，频率f= ___50____Hz， 角速度ω＝_１__０_０__π_rad/s，在1s内电流 的方向变化______10_0___次。

（
）
2 1 1 0.2 2 2 1 0.3 2.8J 2 A、以上关系式只适用于正弦或余弦交
(2)线圈从图示位置转过T／4的
2
(2)Q I 2Rt 2.8 I 2 11 I 2.8A
４、有效值： E U I
（1）定义：
根据电流的热效应来规定，让交流电和 直流通过相同阻值的电阻，如果他们在一个 周期内产生的热量相等，就把这一直流电的 数值叫做这一交流电的有效值。
线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝1／πT，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：
生，该电路中 丝的额定电流不能低于 (1)通过电阻R的电量q；
u/v
______A。 须用交流电的有效值。
根据电流的热效应来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫
1 2
I12 RT
1 2
I
2 2
RT
42
I
1 2
(I12
I
2 2
)
3 2
Байду номын сангаас
1 2
(4
2)2 (3
2)2 5A
练习2：如图表示一交流随时间变化 的图像，求此交流的有效值。
（2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：
E Em 2
I Im 2
(3)说明：
A、以上关系式只适用于正弦或余弦交 流电；
B、交流用电器的额定电压和额定电流 指的是有效值；
C、交流电流表和交流电压表的读数是 有效值
D、对于交流电若没有特殊说明的均指 有效值
（4）注意：峰值（最大值）、有效值、
平均值在应用上的区别。 A、在求交流电的功、功率或电热时必