第二节描述交流电的物理量ppt课件.ppt

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1、第五章交流电二、描述交流电的物理量1：用公式法描述。2：用图象法描述。如图所示：如何描述交变电流的变化规律呢？从中性面开始计时，得出瞬时电动势：e=Emsinωt瞬时电流：i=Imsinωt瞬时电压：u=Umsinωt其中Em=NBSω除了电流、电压，还有什么物理量可以描述交变电流？阅读教材，回答下列问题：（1）什么叫交变电流的周期？（2）什么叫交变电流的频率？（3）它们之间的关系是什么？（4）我国使用的交变电流是“220V，50Hz”的交变电流。则交变电流的周期和频率各是多大？什么是交变电流的峰值（Em，Im，Um）？i/m

2、A0.5t/s-0.50.020.01表征交流电大小的物理量0t/s瞬时值：交变电流某一时刻的值最大值：交变电流的最大瞬时值U/VUm电压最大值电压瞬时值i/AIm电流最大值电流瞬时值电容耐压值（最大值）电容器的耐压值什么是交变电流的有效值（E，I，U）？“有效”指的是______________电流热效应的等效甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、水的初温相同．若直流电源用10分钟把水烧开，而第二次用交流电时也用10分钟把水烧开电炉烧水交流电的热效果和直流电相同我的电流是恒定的3A我10分钟把水烧开我10分钟也把水烧

3、开！我的电流是变化的我的电流有效值也是3A对正弦交流电有：I=U=E=规定：让交流电和直流电通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，这一交流电的有效值就跟这个直流电的数值相等。注意：对于交流电，若没有特殊说明，都指有效值。说明1、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。保险丝的熔断值为有效值，电容器的击穿电压为峰值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。说明2、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。求电量用平均值。说明3、交流电压表和电流表通过交流电时，实际

4、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。平均值：求通过某导体截面的电量一定要用平均值。例1、某交流电压随时间的变化规律如图1所示，则此交流电的频率是_____Hz。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。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，

5、则交流电动势的最大值和周期分别变为------------------（）A．400V，0.02sB．200V,0.02sC．400V,0.08sD．200V,0.08s解析：从图中看出，该交流电的最大值和周期分别是：Em＝100V，T＝0.04s，而最大值Em＝NBSω，周期T＝2π／ω；当线圈转速加倍时，ω’＝2ω，故Em’＝2Em＝200V，T’＝T／2＝0.02s.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T＝0.02s，在t＝

6、0.0025s＝T／8时，电流为14.14A，而t＝T／8时线圈从中性面转过的角度为45°。由电流表达式i＝Imsinωt得：14.14＝Imsin45°Im＝14.14／sin45°＝20A而ω＝2π／T＝314rad/s.故此电流的瞬时表达式为i＝20sin314t(A)例2：如图表示一交流电随时间变化的图象，此交流电的有效值为多大？t(s)4-31324i(A)？Im0T/2Ti/At/s例题3:如图是正弦式电流经半波整流后的波形，电流的最大值为Im，试计算它的有效值？〖练习2〗如图所示为一交流电的电压随时间变化的图像，

7、求此交流电的电压的有效值。例4：、如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。解析：例5：图中两交变电流通过相同的电阻R。求：（1）分别写出它们的有效值、周期和频率。（2）计算它们在R上产生的功率之比。解析：（1）图甲为正弦交流电，其有效值I1＝Im／＝3.55A，周期T1＝0.4s，频率f1＝2.5Hz；图乙为方波交流电，电流的大小不变、方向作周期变化，由于热效应与电流方向无关，因而它的有效值为5A，周期T2＝0.4s，频率f2＝2.5Hz。（2）由公式P＝I2R得：P甲:P乙＝I12R:I22R＝（I1／I2）2＝1

8、:2〖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=10sinωtV的交流电源上，它的发热功率--------------------（）A．0.25PB．0.5PC．PD．2PB例6：如图所示，线圈的面积是0.05㎡，共有100匝；线圈电阻为1Ω