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1、2-2 表征交变电流的物理量,第二章 交变电流,1、复习提问 （1）正弦交流电是怎样产生的？ 感应电动势瞬时值和最大值如何表示？,当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中就产生正弦交流电,注:Em=NBS，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。,对纯电阻电路:,（2）什么是中性面？在中性面线圈 的磁通量、感应电动势、磁通量的变化率有什么特点？,在匀强磁场中，磁感线与线圈平面垂直的 位置叫中性面,感应电动势为0，磁通量变化率为0,磁通量最大,2、新课引入,一、表征交变电流变化快慢的物理量,1、周期 ：,2、频率
2、 ：,交变电流完成一次周期性变化所用的时间,符号：T 单位：s,交变电流在一秒内完成周期性变化的次数,符号：f 单位：Z,二者关系：,U/V,T,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1内电流的方向变化_次。,0.02,50,314,100,【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-（ ）,A400V，0.02s B200V, 0.02s C400V, 0.08s D200V, 0.08s,解析：从图中看出，该交流电的最大值和周期分别是：Em100V，T0.04s，而最
3、大值EmNBS，周期T2；当线圈转速加倍时，2，故Em2Em200V，TT20.02s.故选B。,【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。,解析：从图中可看出交变电流的周期T0.02s，在t0.0025sT8时，电流为14.14A，而tT8时线圈从中性面转过的角度为45。,由电流表达式iImsint得：14.14Imsin45,Im14.14sin4520A,而2T314rad/s.,故此电流的瞬时表达式为i20sin314t(A),二、表征交变电流大小的物理量,2、最大值：即最大的瞬时值，用大 写字母表示：,1、瞬时值：对应某一时刻的交流
4、的值，用小写字母表示：,3、有效值：根据电流热效应来规定的物理量,、意义：描述交流电做功或热效应的物理量,、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。,、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是,。,注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有 倍值,的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，,【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？,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：,、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流
5、电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。,、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。,交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值，并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。,练习:以下所指是有效值还是最大值？ 1）通常所说照明电路的额定电压是220v，指的是交流的,2）各种使用交流的电器设备的铭牌上所标的额定电流和额定电压的数值都是它的,3）交流电压表和电流表所测的数值是,有效值,有效值,有效值,4）保险丝的额定电流指的是,有效值,5）电容器击穿电压指的是,最大值,4、平均值：,求通过某导体截面
6、的电量一定要用平均值。,练习1如图所示的电路中，己知交流电源电压u200sinl00t(V)，电R=100。 则电流表和电压表的读数分别为（ ） A1.41A，200V B1.41A，141V C 2A， 200V D 2A， 141V,练习2如图17-9-4所示，正弦波和方波交变电流的最大值相等，周期也相等，现把它们通入完全相同的电阻，则在相同的时间（远大于周期）内，两电阻发热之比Q甲/Q乙等于（ ）A B 1/2 C 1/4 D 1/1,练习3一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u=10sint (V)的交流电源上，它的发热功率-（ ）A0.25P B0.5P C
7、P D2P,B,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，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：,(1)线圈从图示位置转过T4的过程中产生的热量Q,解析：,(2)线圈从图示位置转过T4的过程中通过线圈某截面的电量q,解析：,四、小结（一）知识目标：,1、理解交变电流的周期、频率含 义，掌握它们相互间关系，知 道我国生产和生活用电的周期 （频率）的大小,2、 理解交变电流的最大值和有效值的意义，知道它们之间的关系，会应用正弦式交变电流有效值公式进行有关计算,3、能利用有效值定义计算某些交变电流的有效值 。,（二）能力目标：,1、培养阅读、理解及自学能力,2、培养将知识进行类比、迁移的能力,
