3.1交變電流的特點(diǎn)1.ppt

1、第三章 交變電流,3.1 交變電流的特點(diǎn),高中物理選修32,方向不隨時(shí)間發(fā)生改變的電流稱為直流電；方向和大小均不隨時(shí)間變的電流是恒定電流。,直流電,直流電源有正負(fù)極,交變電流的產(chǎn)生（交流發(fā)電機(jī)）,1、發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動時(shí)線圈里能產(chǎn)生什么樣的電流呢？,大小和方向隨時(shí)間呈周期性變化的電流,交流電,一、交變電流,1、交變電流：,大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流(AC)。,2、直流電：,方向不隨時(shí)間變化的電流叫做直流電,簡稱直流（DC）。,實(shí)例演練,由于交變電流的電壓、電流等的大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化，因此在交流電路中使用電壓和電流不能全面地

2、反映其電路的特性，對交變電流就需要多一些的物理量來描述其不同方面的特性,二、描述交變電流變化快慢的物理量,1周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間. 用T表示，單位是s 2頻率：1s內(nèi)交變電流完成周期性變化的次數(shù)，用f 表示，單位是Hz,我國工農(nóng)業(yè)及生活用電的周期為0.02s，頻率為50Hz，電流方向每秒改變100次,T,e(i),t,o,+,變化狀態(tài)完全相同的兩點(diǎn)間的時(shí)間(t)為一個(gè)周期(T),幾種常見交流電的波形,呈周期性變化的過程均可用周期和頻率兩個(gè)物理量來描述其變化的快慢,交流電的有效值與最大值,交流電的大小是隨時(shí)間變化的，為什么我們用電表測市電電壓時(shí)，顯示的是穩(wěn)定的220V？,用

3、電器銘牌上常標(biāo)有電器的工作電壓和電流。如下圖。這又是什么意思呢？,0,Um,U,-Um,t,交流電在一個(gè)周期內(nèi)電壓和電流都會有最大值，也稱為峰值。用Um、Im表示,但峰值沒辦法表示該交流電工作時(shí)產(chǎn)生的實(shí)際效果。,交流電工作時(shí)產(chǎn)生實(shí)際效果的值稱為有效值。,如何確定有效值？,二、描述交變電流大小的物理量(最大值,有效值),2有效值 （1）概念的引入：為了反映交變電流所產(chǎn)生的效果，引入有效值的概念 （2）定義：使交變電流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相等時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交變電流的有效值 （3）特點(diǎn)：交變電流的有效植根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定，與電流的方向無關(guān)，但一般

4、與所取時(shí)間的長短有關(guān)，在無特別說明時(shí)是以一個(gè)周期的時(shí)間來確定有效值的,.正弦式電流的有效值,4,說明：,A、以上關(guān)系式只適用于正弦或余弦交流電；,D、對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值,E、對于電容器上的耐壓值指的是最大值,B、有效值是描述交流電熱效應(yīng)的物理量。,C、額定電壓、額定電流，電壓表、電流表的讀數(shù)都是指的有效值。,有效值與平均值不同 交變電流的平均值是交變電流圖像中波形與橫軸所圍的面積跟時(shí)間的比值，與交流的方向，時(shí)間長短有關(guān) 在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的焦耳熱，做功的電功率以及保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，只能用交變電流的有效值 在計(jì)算通過導(dǎo)體某一截面的電量時(shí)，只能用交變電流的平均值,交流電

5、典型習(xí)題,1,下列說法正確的是： A交變電流在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變兩次 B交變電流的有效值總是最大值的倍 C因?yàn)橛行е当硎窘涣鳟a(chǎn)生的平均效果，所以有效值與平均值相同 D若正弦交變電流的最大值是10A，則它的最小值是-10A ,練習(xí),解：,對于正弦或余弦式交變電流有效值是最大值的倍，對其他的交變電流不一定有這樣的關(guān)系，交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的，與平均值不同，交變電流的正負(fù)表示電流的方向，不表示電流的大小，交變電流的最小值為零,正確 A,.求以下交變電流的有效值,.圖中兩交變電流通過相同的電阻R。求： （1）分別寫出它們的有效值、周期和頻率。（2）計(jì)算它們在R上產(chǎn)生的功率之比。

6、,（2）P甲:P乙I12R:I22R（I1I2）21:2,4，某交流電壓隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，則此交流電的頻率是_Hz。若將該電壓加在10uF的電容器上，則電容器的耐壓值不應(yīng)小于_V；若將該電壓加在一阻值為1K的純電阻用電器上，用電器恰能正常工作，為避免意外事故的發(fā)生，該電路中保險(xiǎn)絲的額定電流不能低于_A。,0.25,200,、有一正弦交變電壓u=535.8 sin 314 t，求： (1)交變電流的頻率、周期； (2)這個(gè)交變電壓的有效值； (3)當(dāng) 時(shí)電壓的瞬 時(shí)值,分析：根據(jù)=2T=2f。便可求得交變電流的周期和頻率 由交變電流有效值跟最大值關(guān)系 U=Um ，可以求出交變電壓的有效值,解：,2,2,0,),100,1,100,sin(,8,.,535,100,/,1,8,.,535,2,sin,8,.,535,),200,1,100,sin(,8,.,535,100,sin,8,.,535,314,sin,8,.,535,200,/,1,),3,(,380V,/,8,.,535,/,),2,(,1,1,1