描述交变电流的物理量.pptx
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描述交变电流的物理量.pptx
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5.2描述交变电流的物理量,复习回顾,
(一)交变电流:
大小和方向随时间作周期性变化的电流;简称交流。
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
(二)正弦交流电的产生及变化规律,当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。
即正弦交流。
跟磁感线垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大,但线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。
1产生:
2中性面:
3规律:
函数表达式:
从中性面开始计时,在纯电阻电路中:
电流:
电压:
电动势:
一、描述交流电的物理量:
1最大值(峰值):
EmUmm,瞬时值:
uie,周期和频率:
(1)周期:
交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
(3)角频率:
线圈在匀强磁场中转动的角速度。
(2)频率:
一秒内完成周期性变化的次数。
T和f的物理意义:
表征交流电变化的快慢。
(4)关系:
例1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1s内电流的方向变化_次。
0.02,50,100,一个周期内电流方向改变两次。
例2:
如图所示为某正弦式交变电流的图像,求其周期,频率和角速度。
解:
T0.04s,U/v,思考与讨论:
如图所示通过一个R=1的电阻的电流i随时间变化的曲线。
它不是恒定电流。
1.怎样计算通过1S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1S内产生同样的热量,这个电流是多大?
解:
交流电的热效应和直流电相同,我的电流是恒定的3A,我10分钟把水烧开,我10分钟也把水烧开!
我的电流是变化的,我的电流有效值也是3A,3、有效值,根据电流的热效应来定义:
让交变电流和恒定电流分别通过大小相同电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,而这个恒定电流是I、电压是U,我们就把这I、U叫做这个交流的有效值。
二.描述交变电流大小的物理量:
(1)定义:
对正弦式交变电流:
A交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;,C交流电流表和交流电压表的读数是有效值,B对于交流电若没有特殊说明的均指有效值,D通常电容器所标的耐压值指的是最大值,保险丝的熔断电流指的是有效值,
(2)有效值的说明:
F、有效值不是平均值。
E.计算电功、电热都用有效值.,正弦交变电流的平均值:
回顾:
e=Emsint,1、瞬时值:
Em=NBS,2、最大值(峰值)电流或电压所能达到的最大值。
R,电容器的耐压值,电容器的耐压值(也称击穿电压)要高于交流电的峰值,否则电容器可能被击穿。
U,t/s,对最大值、瞬时值的理解:
Um,-Um,算一算:
1).照明用的电压为220V的正弦交流电,其电压最大值为多大?
2).电动机用电压为380V的正弦交流电,其电压最大值又为多大?
3).某电容器的标称值为“10V”,加在该电容器上的正弦交流电的电压的有效值为多大?
311V,537V,7.07V,练一练:
如图所示,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90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,.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:
(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势的瞬时表达式;,
(2)线圈转过130s时电动势的瞬时值多大;,(4)线圈每转过一周,外力所做的功。
(3)电路中电压表和电流表示数各是多少,2.5J,练习、提高,
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- 描述 电流 物理量