1、第二章 交变电流 学案3 表征交变电流的物理量 复习回顾(一)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流。其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。1、产生：2、中性面：(二)正弦交流电的产生及变化规律 复习回顾 3、规律：瞬时值表达式：从中性面开始计时m siniIt电压:m sinuUtm sineEt电动势:mENB S在纯电阻电路中:电流:(1)用公式描述:复习回顾 abcdKLABabcdK LABabcdkLA
2、BabcdkLABabcdkLAB(2)用图象描述:复习回顾 1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。3、关系：Tf1fT22一个周期内电流方向改变两次。一、交变电流的周期和频率 我国生产和生活用交流电的周期T=_s，频率f=_Hz，角速度=_rad/s，在1s内电流的方向变化_次。0.0250100100 1 如图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。Im20A100rad/s.电流的瞬时表达式为i20sin100t (A)T0.02s 2 二、交变电流的峰值和有效值 什么是交变电流的峰值（Em，I
3、m，Um）？i/mA0.5t/s-0.50.020.011、峰值：电流或电压所能达到的最大值。SNBEm电容耐压值（最大值）电容器的耐压值二、交变电流的峰值和有效值 2、瞬时值：e、i、utEemsin二、交变电流的峰值和有效值 在实际中我们常常不研究交变电流的瞬时效果，而是只要知道交变电流在某段时间内的平均效果就可以了。那么我们怎样来衡量交变电流的平均效果呢？请看下面的思考与讨论 二、交变电流的峰值和有效值 思考与讨论如图所示的电流通过一个R=1的电阻，它不是恒定电流。怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量?Q=I12Rt1+I22Rt2=2.8J如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R
4、，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大?Q=I2Rt=2.8J2.8AI i/At/s1-2-12010.5二、交变电流的峰值和有效值3.有效值 定义：根据电流的热效应来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。4.正弦交流电的有效值与最大值的关系：m2EE m2II E、U、I二、交变电流的峰值和有效值 说明：1、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；2、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；3、交流电流表和交流电压表的读数是有效值4、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值二、交变电流的峰值和有效值 平均值：
5、ENt3、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。2、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。二、交变电流的峰值和有效值 1、在考虑电容器的击穿电压时，使用最大值。i/At/s+10-100.05 0.1 0.15 0.2如图是一个按正弦函数规律变化的交变电流.请根据图象求出它的周期,频率,最大值和有效值,并写出电流的函数表达式.解析:由图象可知:T=0.2s 根据 f=1/T 得:f=5Hz.10AmI 有效值:最大值:电流的函数表达式:=2 7.07A=2=10=sin=10sin103 通过一阻值 R100 的电阻的交变电流如图
6、所示，其周期为 1 s电阻两端电压的有效值为()A12 V B4 10VC15 V D8 5V由 0.12R0.420.22R0.12I2R12，可得有效值 I 1025 A，电压有效值 UIR4 10 V根据电流的热效应先计算电流的有效值4 1某小型发电机产生的交变 电 动 势 为e 50sin 100t(V)对此电动势，下列表述正确的有()A 最 大 值 是 502 V B频率是 100 HzC有效值是 25 2 V D周期是 0.02 sEEm225 2 VT1f0.02 sEm50 V由2f100 rad/s得f50 Hz 2.某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_H
7、z。若将该电压加在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V；若将该电压加在一阻值为1K的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于_ A。20020020.2520021.0u/vt/s 3如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交变电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的()A有效值B频率 C最大值D均不一样周期一样题图(a)中电压有效值 UaUm2，题图(b)中电压有效值 UbUm4如图所示，是一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的有效值在一个周期(T0.2 s)内，该交变电流通过一电阻 R 产生的热量：QI21Rt1I22Rt2(4 2)2R0.1(3 2)2R0.15R在一个周期内直流电通过该电阻产生的热量 QI2RT0.2I2R.由 QQ得，0.2I2R5R，解得 I5 A3、最大值（峰值）：EmUm m 4、瞬时值：u i e1、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。5、有效值：E U I（1）定义：根据电流的热效应（2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：m2EE 注意：1.对于交流电若没有特殊说明的均指有效值3.求通过某导体截面的电量一定要用平均值。2.在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
