内容正文:
5.2 描述交变电流的物理量
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1. 学习目标
1.理解交变电流的周期、频率以及它们之间的关系,知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小.
2.理解什么是交变电流的最大值和有效值,知道它们之间的关系.
重点:交变电流的有效值.
难点:对交变电流有效值的理解和相关的计算.
二、自学检测
(一).周期和频率
(1)周期:交变电流完成 所需的时间,通常用 表示,单位是 。
(2)频率:交变电流在 内完成周期性变化的次数,通常用 表示,单位是 。角速度与频率的关系为 。
(3)周期和频率的关系: 。( 注:转速n的单位是转每秒( r/s) )
(4)我国工农业及生活用电的周期为0.02s,频率为50Hz,电流方向每秒改变 次.
(二).峰值(最大值)和有效值
(1)峰值:交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的 。
①最大值在实际中有一定的指导意义,所有使用交流的用电器,其最大耐值应大于其使用的交流电压的最大值,电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值.
②线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时,电动势的最大值Em= .
(2)有效值:根据电流的 来规定。让交变电流和恒定电流通过相同的 ,如果它们在一个周期内产生 ,则这个恒定电流I、电压U叫做这个交流电流的有效值。
人们常说的家庭电路的电压是220V指的是它的
(3)正弦交变电流的有效值和峰值之间的关系:I= ,U= 。
注意:任何交变电流都有有效值,但上述关系只限于正弦交变电流,对其他形式交变电流并不适用.
(三)相位
如图所示,甲、乙两交流电的表达式分别为:
u甲= ;
u乙= ,
其中“ωt+Φ”叫做交变电流的
Φ是t=0时的相位,叫做交变电流的 .
三、合作探究
任务一.周期和频率
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