3-02交变电流的描述-2022-2023学年高二物理精编动态课件（人教版2019选择性必修第二册）

02.交变电流的描述 图片区 1 2022/11/21 一.周期与频率 1.周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫作它的周期，通常用T表示，单位:秒(s) 2.频率：周期的倒数叫作频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。频率通常用f表示，单位:赫兹(Hz) 3.关系： 答：由图像可知 (1)周期是0.02s， (2)频率是f=1/0.02=50Hz (3)角速度ω＝2πf＝100π＝314rad/s (4)转速n＝f＝314r/s (5)一个周期电流方向改变两次，一秒钟电流方向改变100次 角速度是多少？转速是多少？1秒钟电流方向改 变多少次？ 二.四个值 1.瞬时值：某时刻或者转到某角度对应的数值 按照要求把时刻或角度代入瞬时表达式即可求解。 例：我国日常生活用电满足u＝220sin100πt（V），试求：T/12时刻的电压，0.005s时刻的电压，转过150˚的电压。 解： 二.四个值 2.最大值：交变电流能达到的最大数值（也叫峰值），用Em，Im，Um表示 注意： 电容器存在耐压值，在交流电路中电容器的耐压值要大于电压的最大值，否则电容器就可能被击穿。。 二.四个值 二.四个值 3.有效值：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流的电流与电压分别为I、U，我们就把I、U叫作这一交变电流的有效值。(由电流热效应角度定义的) 理论计算表明，正弦式交变电流的有效值I、U与峰值Im、Um之间有如下关系： 思考与讨论： 设法证明正弦交流电最大值与有效值的定量关系？ t e 0 εm T t e 0 εm T t e 0 εm/ T 等价 二.四个值 试求以下几种交流电的有效值 二.四个值 4.平均值：一段时间内的电动势为平均电动势 二.四个值 注意四个值的区别： ①瞬时值——瞬时值是数值，不是表达式 ②最大值——电容器，二极管耐压值要超过最大值才能保证正常工作 ③有效值——和“功与能”有关，讲到1.功率，热量；2.保险丝限流值；3.交流安培表、伏特表示数；4.铭牌标称值；5.家用电压值等均为有效值 ④平均值——一般仅用于求电量 三.正弦式交变电流的公式和图像 我们用交变电流的周期和频率来描述电流（或电压）的变化快慢，用峰值来描述变化过程中的最大值。如果要详细描述交变电流的情况可以用公式和图像两种方式，这两种描述可以全面记录和反映电流（或电压）每个时刻的情况。 做一做：根据图像写出下面交变电流的表达式 典型例题 例1.我国电网中交变电流的周期是0.02s，1s内电流的方向发生多少次变化？ 答：周期0.02s，频率50Hz，交流电每个周期电流方向变化两次，1s内变化100次 例2.一个电容器，当它的两个极板间的电压超过10V时，其间的电介质就可能被破坏而不再绝缘，这个现象叫作电介质的击穿，这个击穿电压叫作这个电容器的耐压值。能否把这个电容器接在正弦式交流电压是9V的电路两端？ 为什么？ 答：不能，交流电压9V是有效值，峰值为12.73V，超过电容器的耐压值，电介质被击穿。 典型例题 例3.一个灯泡，上面写着“220V 40W”。当它接在正弦式交流电源上正常工作时，通过灯丝电流的峰值是多少？ 答：峰值为220√2≈311V 例3.通过某交流电流表的电流i随时间t变化的关系如图所示，该电流表的示数是多少？ 谢谢观看 祝你学业有成 EXIT $