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1、复习提问:1、什么叫交变电流?什么叫正弦式交变电流?大小和方向随时间作周期性变化的电流叫做交变电流;简称交流。按正弦规律变化的交变流电叫正弦式交变电流。2、正弦式交变电流的电动势瞬时值表达式是什么?电动势的最大值是什么?第1页/共33页第2页/共33页请同学们阅读教材,回答下列问题:请同学们阅读教材,回答下列问题:(1)什么叫交变电流的周期?)什么叫交变电流的周期?(2)什么叫交变电流的频率?)什么叫交变电流的频率?(3)周期、频率、角速度的关系是)周期、频率、角速度的关系是什么?什么?(4)我国使用的交变电流的周期和)我国使用的交变电流的周期和频率各是多大?频率各是多大?2.2、描述交流电的
2、物理量描述交流电的物理量第3页/共33页1、周期:周期:2、频率频率:交变电流完成一次周期性变化所需的交变电流完成一次周期性变化所需的时间时间。交变电流交变电流一秒内完成周期性变化的一秒内完成周期性变化的次数次数。3、关系:符号是符号是T 单位为单位为S符号是符号是f 单位为单位为Hz一、描述交变电流一、描述交变电流变化快慢变化快慢的物理量的物理量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。第4页/共33页4.我国生产和生活用交变电流的 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第5页/共33页练习:如图所示为某正弦式交变电
3、流的图像,求其周期,频率和角速度。解:解:T0.04st/10-2st/10-2s100U/v与峰值是200V的交变电流相比,哪个更大?200V第6页/共33页二、描述交变电流大小二、描述交变电流大小的的物理量物理量1 1、峰值(最大值):峰值(最大值):1)物理意义 :表示电流的强弱或电压的高低。2)电容器的)电容器的耐压值(也称击穿电压)要高耐压值(也称击穿电压)要高于交流电的峰值于交流电的峰值,否则电容器可能被击穿。,否则电容器可能被击穿。例如将例如将e=400sin314t加在电容器两加在电容器两端,那么电容器的耐压值不得低于端,那么电容器的耐压值不得低于400V第7页/共33页有效值
4、第8页/共33页思考与讨论:思考与讨论:如图所示通过一个如图所示通过一个R=1的电阻的的电阻的电流电流i随时间变化的曲线。它不是恒定电流。随时间变化的曲线。它不是恒定电流。-212i/At/s-100.511.怎样计算通过1 S内电阻R中产生的热量?2.如果有一个大小、方向 都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在1 S内产生同样的热量,这个电流是大?第9页/共33页解解:-212i/At/s-100.51第10页/共33页2 2、有效值有效值(1 1)定义)定义:根据根据电流的热效应电流的热效应来规定,让交流来规定,让交流和恒定电流分别通过大小和恒定电流分别通过大小相同相同电阻,如电阻,如果在交
5、流的果在交流的一个周期内一个周期内它们它们产生的热量产生的热量相等相等,而这个恒定电流是,而这个恒定电流是I、电压是、电压是U,我们就把这我们就把这I、U叫做这个交流的有效值。叫做这个交流的有效值。第11页/共33页交流交流恒定电流恒定电流通过大小相同通过大小相同电阻电阻R在交流电的一在交流电的一个周期内个周期内交流的交流的有效值有效值为为第12页/共33页例如某一交流通过一段电阻丝,在例如某一交流通过一段电阻丝,在一个周期内产生的热量为一个周期内产生的热量为Q,如果,如果改为改为3A的恒定电流通过这段电阻丝,的恒定电流通过这段电阻丝,在相同的时间内产生的热量也是在相同的时间内产生的热量也是Q
6、,那么,这个交变电流的有效值就,那么,这个交变电流的有效值就是是3A第13页/共33页练习:如图表示一交流的电流随时间变化的图像,求该电流的有效值。第14页/共33页解:解:第15页/共33页 (2 2)正弦交变电流正弦交变电流的最大值为有效值的最大值为有效值的倍。的倍。mmmmmmIIIUUUEEE707.02707.02707.02=第16页/共33页解:有效值为:解:有效值为:1、我国市电用的交变电流为e=311sin100t,求这种交变电流的有效值。最大值除以 倍求有效值的方法只适用于求正弦或余弦交变电流的有效值 注:前提一定是整四分之一周期第17页/共33页2、下列有效值为 的是()
7、i/At/s 0.2 0.40-55i/A0.20.4t/s50-550-50.20.4t/si/A50-5i/At/sABCDAC第18页/共33页(3)(3)有效值的说明:有效值的说明:A A、交流用电器上标出的、交流用电器上标出的额定电压和额定额定电压和额定电流电流指的是有效值;指的是有效值;B B、交流电流表和交流电压表的读数交流电流表和交流电压表的读数是有是有效值效值D D、以后提到的交变流电的数值,若、以后提到的交变流电的数值,若没有没有特殊说明的均指有效值特殊说明的均指有效值C、保险丝的、保险丝的熔断电流熔断电流是有效值是有效值第19页/共33页C.求通过某导体横截面的电量一定要
8、用交流的平均值.(4(4)峰值(最大值)、有效值、平均值峰值(最大值)、有效值、平均值在应用上的区别。在应用上的区别。A.求电容器的耐压值时要用交流的峰值.B.B.求交流的求交流的功、功率和电热功、功率和电热时必须时必须用用交交流的流的有效值有效值.第20页/共33页e甲=Emsinte乙=Emsin(t+)1、正弦符号sin后面的量t+叫做交变电流的相位,其中是t=0时的相位,叫做交变电流的初相位。三、相位第21页/共33页2、相位与相位差、相位与相位差:同相同相:两步调相反。两步调相反。txoA1A2x1x2同相x2xox1t反相A1A2 同相和反相:同相和反相:两步调相同。反相:相位差为
9、的相位差为的 偶数倍偶数倍 相位差为的相位差为的 奇数倍奇数倍第22页/共33页课堂小结课堂小结2 2、峰值峰值(最大值):(最大值):表示交流电流的强弱或电压的高低表示交流电流的强弱或电压的高低 1、周期和频率:、周期和频率:3 3、有效值有效值:(1)根据根据电流的热效应电流的热效应来规定。来规定。(2 2)正弦交变电流正弦交变电流的最大值是有效值的的最大值是有效值的 倍。倍。(3)(3)注意:注意:A A、对于交流若没有特殊说明的均指有效值。、对于交流若没有特殊说明的均指有效值。D、求通过某导体横截面的电量一定要用交变电流的平均值。C、求交变电流的功、功率和电热时必须用交变电流的有效值。
10、B、电容器的耐压值要高于交变电流的峰值。第23页/共33页C巩固练习:巩固练习:关于交变电流的几种说法正确的是关于交变电流的几种说法正确的是()A使用交变电流的电气设备上所标使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值的电压电流值是指峰值B交流电流表和交流电压表测得的交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值值是电路中的瞬时值C跟交变电流有相同热效应的直流跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值电的值是交流的有效值 D通常照明电路的电压是通常照明电路的电压是220伏,伏,指的是峰值。指的是峰值。第24页/共33页 2.2.某交流电压随时间的变化规律如图所示,则某交流电压随时间的
11、变化规律如图所示,则此交流电的频率是此交流电的频率是_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的纯的纯电阻用电器上,用电器恰能正常工作,为避免电阻用电器上,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意外事故的发生,该电路中保险丝的额定电流不能低于不能低于_A_A。0.252002002002u/vt/s4第25页/共33页 .图中两交变电流通过相同的电阻R。求:i/At/s 0.20.40-55i/A50-50.20.
12、4t/s(2)计算它们在R上产生的功率之比.(1)分别写出它们的有效值、周期和频率。第26页/共33页(2)P甲:P乙I12R:I22R(I1I2)21:2解:解:i/At/s 0.20.40-55i/A50-50.20.4t/s第27页/共33页.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=10sintV的交流电源上,它的发热功率()A0.25P B0.5P CP D2PB第28页/共33页所以有所以有解:解:第29页/共33页.如图所示,线圈的面积是0.05,共有100匝;线圈电阻为1,外接电阻R9,匀强磁场的磁感应强度为B1T,当线圈以300r/min的转速匀速旋转时,求:电路中电压表和电流表示数电路中电压表和电流表示数 各是多少各是多少解:解:第30页/共33页.如图,矩形线圈的匝数为n,线圈面积为S,线圈内阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动,外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过一周的过程中,求:(1)通过电阻R的电量q;(2)电阻R上产生的焦耳热Q第31页/共33页解:解:第32页/共33页感谢您的观看!第33页/共33页