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1、2描述交变电流的物理量 知识点1 交变电流的周期和频率 1 周期T 交变电流完成一次周期性变化所需的时间 单位是秒 符号为s 2 频率f 交变电流在1s内完成周期性变化的次数 单位是赫兹 符号为Hz 4 角速度和频率的关系 2 f 5 常识 我国通用交变电流的周期是0 02s 频率为50Hz 知识点2 峰值和有效值 1 峰值 当线圈平面与磁场方向平行时 产生的感应电动势 感应电流及路端电压的最大值 用Em Im和Um表示 其中Em NBS 2 有效值 让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻 如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等 而这个恒定电流是I 电压是U 我们就把I U叫做这个交流的有效
2、值 知识点3 相位 1 相位 对于两支交流电e甲 Emsin t和e乙 Emsin t 称 t或 t 分别为它们的相位 2 相位差 两支交流电的相位之差叫做它们的相位差 知识点4对交变电流有效值的理解1 正 余 弦式交变电流的有效值与峰值的关系 2 注意事项 1 各种使用交变电流的用电器上所标的额定电压 额定电流值都是指交变电流的有效值 2 各种交流电流表和交流电压表的测量值也都是有效值 3 凡涉及能量问题 如电能与其他形式的能的转化过程中 涉及交变电流的电功 电功率等物理量均用有效值 计算保险丝的熔断电流也用有效值 4 家庭电路电压220V和动力电压380V是指有效值 5 以后提到的交变电流
3、的数值 凡没有特别说明的都是指 有效值 3 几种典型交流电的有效值 交变电流的有效值是根据电流的热效应 利用等效的观点来定义的 一般取一定时间 一个周期 根据恒定电流与交流电产生的热量一样来求解 比如下面几种典型的有效值 例1 图5 2 1表示一交流电的电流随时间而变化的 图象 此交流电的有效值是 B 图5 2 1 解析 由图象可知 该电流是交流电 而并非正弦交流电 不能用正弦交流电有效值的公式来求有效值 只能根据非对称性脉冲电流的热效应来求 1 电阻R1 R2和交流电源按照图5 2 2甲所示方式连接 R1 10 R2 20 合上开关S后 通过电阻R2的正弦交 变电流i随时间t变化的情况如图乙
4、所示 则 图5 2 2 解析 先求出电流的有效值 则可以求出电压的有效值 答案 B 知识点5有效值 峰值 瞬时值 平均值的区别 BC A 交变电流的频率为100HzB 电动势的有效值为220VC 电动势的峰值约为311VD t 0时 线圈平面与中性面垂直 2 双选 2011年肇庆检测 一矩形金属线圈 绕垂直磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动 线圈中产生的电动势e随 时间t变化的情况如图5 2 3所示 下列说法正确的是 图5 2 3 A 此交流电的频率为0 5Hz B 此交流电的电动势有效值为2V C t 0 01s时 线圈平面与磁场方向垂直D t 0 02s时 线圈磁通量变化率为零 答案 CD
5、 题型1 交变电流图象中的有效值和频率 例3 双选 如图5 2 4表示一交变电流随时间而变化 的图象 则此交变电流的 图5 2 4 答案 BC 3 双选 2010年潮州模拟 一正弦交流电的电压随时间变 化的规律如图5 2 5所示 由图可知 图5 2 5 A 该交流电的电压瞬时值的表达式为u 100sin 25t VB 该交流电的频率为25HzC 该交流电的电压的有效值为141 4VD 若将该交流电压加在阻值R 100 的电阻两端 则电阻消耗的功率是50W 答案 BD 题型2 交变电流热量的求解 例4 阻值为1 的电阻上通以交变电流 其i t关系如 图5 2 6所示 则在0 1s内电阻上产生的热
6、量为 图5 2 6 A 1J B 1 5J C 2J D 2 8J 解析 对于此题我们可以分段求解 前0 2s和后0 2s产生的热量分别为0 2J 中间0 6s产生的热量为2 4J 所以在0 1s内电阻上产生的热量为2 8J D选项正确 D 4 图5 2 7为某型号电热毯的电路图 将电热丝接在u 156sin120 tV的电源上 电热毯被加热到一定温度后 由于P的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过 即电压变为图5 2 8所示波形 从而进入保温状态 则此时交流电 压表 图5 2 7 图5 2 8 A 测量的是电压的最大值 读数是156VB 测量的是电压的有效值 读数是110VC 测量的是电压的有效值 读数是78VD 测量的是电压的有效值 读数是55V 答案 C
