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1、5.2 5.2 描述交变电流描述交变电流 的物理量的物理量一、描述交流电的物理量：一、描述交流电的物理量：1 1最大值（最大值（峰值）峰值）： Em Um m 瞬时值：瞬时值： u i e周期周期T和和频率频率f（也叫转速）（也叫转速）：（1 1）周期：）周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。交变电流完成一次周期性变化所需的时间。（2 2）频率：）频率：一秒内完成周期性变化的次数。一秒内完成周期性变化的次数。 T T和和f f的物理意义：表征交流电的物理意义：表征交流电变化的快慢。变化的快慢。（3 3）关系：）关系：4:单位：秒单位：秒s。赫丝。赫丝Hz（转每秒（转每秒) 我国生产和生活
2、用交流电的周期我国生产和生活用交流电的周期T T_s_s，频率频率f= _Hzf= _Hz，角速度角速度_rad/srad/s，在在1s1s内电内电流的方向变化流的方向变化_次。次。0.0250100一个周期内电流方向改变两次一个周期内电流方向改变两次。 练习练习1：如图所示为某正弦交流电流的图像，：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，并写出该电流的瞬求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。时值表达式。 20 I Im 20A100 rad/s.电流的瞬时表达式为电流的瞬时表达式为i20sin100t(A)T0.02s有效值有效值： E U E U I I （1
3、 1）定义）定义： 根据根据电流的热效应电流的热效应来规定，让交流电和来规定，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。数值叫做这一交流电的有效值。（2 2）正弦交流电正弦交流电的有效值与最大值的关系：的有效值与最大值的关系：(3)(3)说明：说明：A A以上关系式只适用于以上关系式只适用于正弦正弦或或余弦余弦交交流电；流电；B B交流用电器的额定电压和额定电流，交流用电器的额定电压和额定电流，交流电流交流电流表和交流电压表的读数是有效值，对于交流
4、电若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没有特殊说明的均指有效值 C C电容器的耐压值指电容器的耐压值指峰值峰值平均值：平均值：B B求通过某导体截面的求通过某导体截面的电量电量一定要用一定要用 平均值平均值。（4 4）注意：）注意：峰值峰值（最大值）、（最大值）、有效值有效值、 平均值平均值在应用上的区别。在应用上的区别。 A A在求交流电的在求交流电的功、功率或电热功、功率或电热时必时必 须用交流电的有效值。须用交流电的有效值。 相位P36n相位差P36 例例3.如图表示一交流的电流随时间如图表示一交流的电流随时间变化的图像变化的图像,求该电流的有效值。求该电
5、流的有效值。 例例2.2.某交流电压随时间的变化规律如图所示，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则此交流电的频率是_Hz_Hz。若将该电压加在若将该电压加在10uF10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V_V；若将该电压加在一阻值为若将该电压加在一阻值为1K1K的纯电的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意阻用电器上，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外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于能低于_A_A。20020020.25200u/vt/s 练习练习2 2：如图表示一交流随时间变化：如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。的图像，求此交流的有效值。练习练习3:3:一个电阻接在一个电阻接在10V10V的直流电源上，的直流电源上，它的发热功率是它的发热功率是P P，当接到电压为当接到电压为u=10sintVu=10sintV的交流电源上，它的发热功的交流电源上，它的发热功率率 （ ） A0.25P B0.5P CP D2PB
