高中物理 选修3-2 第三章 交变电流【精品】解析.ppt

四、描述电流变化快慢的物理量 1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间 2．频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数 五、描述交变电流大小的物理量 3．有效值 （1）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交变电流的有效值．（热效应相同） （2）说明： ①交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的方向无关，计算电功和热量必须用有效值 ②有效值一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个周期的时间来确定有效值的． ③交流电压表和电流表通过交流电时，实际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。 (3)．正弦（或余弦）交变电流有效值与最大值之间的关系 课堂练习 电能输送的历程 请根据对电能输送的介绍，画出电能输送的简图，*（设一个发电厂一对一的单一用户端进行供电） 10、如图所示一交流发电机构造示意图，矩形线圈 abcd，已知 ad =L1，ab=L2，匝数为n，线圈绕OO′轴在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，线圈电阻为r，外电路电阻为R，求：(1)由图示位置转过60角时的瞬时感应电动势（2)转动过程中电压表的示数(3)线圈每转一周，外力所做的功。(不计一切摩擦)(4)1/6周期内通过R的电荷量 a d c b B R V O O′ 例1：某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_____Hz，交流电压的有效值等于____V 例2：图为一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值 例3：电路两端的交流电压u=Umsin314t (V)，在t=0.005s时的电压为10V，则此时接在电路两端的电压表读数是_____V 例4：一交流电压u=15sin100πt (V)，将该交流电压加在一电阻上时，产生的电功率为25W，求该电阻R的阻值。 有效值：E、I、U 六、电感 和 电容对交变电流的影响 一、电感对交变电流的阻碍作用 1.演示实验 现象： 2.感抗 （1）反映电感对交变电流阻碍作用的大小。 （2）影响感抗大小的因素 接直流的亮些，接交流的暗些． 结论： 电感对直流电没有阻碍作用对交流电却有 自感系数越大、交流的频率越高，线圈的感抗越大。 *具体关系： 交变电流频率越高，灯越暗 4、应用： （a）低频扼流圈： （b）高频扼流圈： 3、特性： 通直流、阻交流；通低频、阻高频 低频扼流圈和高频扼流圈 A、构造：线圈绕在铁芯上，匝数多 B、作用：“通直流、阻交流” A、构造：线圈绕在铁氧体芯上，匝数少 B、作用：“通直流、通低频，阻高频” 2.容抗 （1）反映电容对交流的阻碍作用 （2）影响容抗大小的因素 电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，容抗越小。 3.应用 （1）隔直电容：隔直流，通交流。 （2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电容，而将低频信号送到下一级。作用：通高频，阻低频。 *公式： 通交流、隔直流，通高频、阻低频 小结： 通直流 ，阻交流 通低频， 阻高频 电容对交变电流的作用： 通交流 ，隔直流 通高频 ，阻低频 电感对交变电流的作用： 低频扼流圈（L大） 高频扼流圈（L小） 隔直电容器 高频旁路电容器（C小） 练习1、如图所示，线圈L的自感系数和电容器的电容C都很小（如L＝100μH，C＝100pF）。此电路的主要作用是------（ ） A．阻直流、通交流，输出交流 B．阻交流、通直流，输出直流 C．阻低频、通高频，输出高频交变电流 D．阻高频、通低频，输出低频交变电流和直流电 D 2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝220V、频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同（L无直流电阻）。 （1）将交流电源的频率变为f＝100Hz，则 （ ） （2）将电源改为U＝220V的直流电源，则 （ ） A．A灯比原来亮 B．B灯比原来亮 C．C灯和原来一样亮 D．C灯比原来亮 AC BC 在输电过程中，电压必须进行调整。 变 压 器 闭合铁芯 原线圈 副线圈 1、示意图 (1)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成) (2)原线圈(初级线圈) 其匝数用n1表示 与交变电源相连 (3)副线圈(次级线圈) 其匝数用n2表示 与负载相连 (4)输入电压U1 输出电压U2 一、变压器的构造 原线圈 副线圈 铁芯 U1 U2 n1 n2 ∽ 2、符号 问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？ 变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1