1、描述交变电流的物理量-知识点剖析1.周期:交变电流完成一次_变化所需的时间叫做它的周期.2.频率:交变电流在_时间内完成周期性变化的_叫做它的频率.3.峰值:交变电流的峰值是指它的电动势、电压或电流的_,在一个周期内交变电流的峰值会出现_次.4.有效值:让交变电流与恒定电流通过_,如果它们在一个周期内产生的_相等,而这个恒定电流的电流是I、电压是U,我们就把I、U叫做这个交变电流的有效值.有效值是根据电流的热效应来定义的,一定要从产生相同的热效果来理解.5.峰值和有效值的关系:Im、Um表示峰值,I、U表示有效值,则:_、_.疑难突破理解描述交流电大小的量.(1)瞬时值交流电的瞬时值反映的是不
2、同时刻交流电的大小和方向.瞬时值是时间的函数,不同时刻,瞬时值不同,正弦式交流电瞬时值的表达式为e=Emsint,u=Umsint,i=Imsint.(2)峰值交流电的峰值说明交流电在变化的过程中所能达到的最大数值,反映了交流大小的变化范围,当线圈平面与磁感线平行时,交流电动势最大,Em=NBS,瞬时值与峰值的关系是:-EmeEm.(3)有效值交流电的有效值是根据电流的热效应规定的,即在相同的时间内,跟一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值,叫做这一交流电的有效值,正弦式交流电的有效值与峰值之间的关系是:E=,U=,I=.各种使用交流电的电器设备中所标的、交流电表所测得的以及我们在叙述
3、中没有特别加以说明的交流电的值,都是指有效值.(4)平均值用公式E=N计算出的电动势的平均值.某段时间内的交流电的平均值一般不等于这段时间始、末时刻瞬时值的算术平均值.问题探究问题1:怎样求交变电流的有效值、最大值、平均值?探究:(1)当要求有效值时,一般有下列两种情况.对于按正(余)弦规律变化的电流,可先根据Em=BS求出其最大值,然后根据E=求出其有效值,则有关电功、电功率的计算,各种交流仪表读数等相应得到解决.当电流是非正(余)弦规律时,必须根据电流的热效应来求解,且时间一般取一个周期.(2)当需要求某段时间内通过某一截面积的电荷量时,只能用q=t,而是这一段时间内电流的平均值,只能用求
4、解,=,=n,故q=t=.求的方法之一是先求Em,由于Em=BS,则m=BS=,然后根据=mcost很容易求出线圈转过某一角度时磁通量的变化量.问题2:有效值是平均值吗?探究:(1)我们按E=n求出来的就是交变电动势的平均值,在不同的时间内,一般地说磁通量的变化量不相同,因此求出的平均电动势就不同.由于磁通量的大小不断变化,且有周期性的关系,交变电流的平均值一般是指特殊的周期内的,这个周期对应的瞬时值是从0到最大或从最大到0.一般是用来计算电荷量.(2)有效值是一种等效替代,把恒定电流与交变电流通入相同的电阻,经过相同的时间,产生相同的电热,我们就把恒定电流的大小叫做交变电流的有效值.这里的相同时间是指较长的时间或者是周期的整数倍.探究结论:有效值不是平均值,这是两个完全不同的物理量.