5.2描述交流电的物理量.pptVIP

5.2描述交变电流的物理量 高二 物理组 (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 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：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生正弦式交流电. 2、中性面： 复习回顾 线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 3、规律： 从中性面开始计时 电动势的瞬时值 电动势的峰值 在纯电阻电路中 电流的的瞬时值 电压的的瞬时值 复习回顾 u=iR Um=ImR 2、峰值： Em、Um、Im 峰值表明交变电流在变化过程中所能达到的最大数值，反映了交变电流的变化范围。 1、瞬时值： e 、u、i 表示任意时刻t的交变电流数值。细致反映交变电流随时间变化的关系。 描述交流电的物理量 e t 0 i t 0 3、周期T和频率f ： (1)周期T：交变电流完成一次周期性变化所需 的时间。(s) (3)角频率ω：线圈在匀强磁场中转动的角速度。 (2)频率f：一秒内完成周期性变化的次数。(Hz) 表示交变电流周期性变化快慢 描述交流电的物理量 (4)倒数关系： 或 我国生产和生活用交流电的周期T＝____s，频率f= ___Hz，角速度ω＝_____rad/s，在1s内电流的方向变化_____次。 0.02 50 100π 100 思考与讨论 例：如图某种交变电流i通过 一个R=1Ω的电阻。求： (1)怎样计算通电1s内阻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，这个电流是多大？ i/A t/s 1 2 0 -1 -2 0.5 1.0 4、有效值： 根据电流的热效应来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在交流的一个周期内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。 理论计算表明 正弦交流电的有效值与最大值的关系： 描述交流电的物理量 只适用于正弦或余弦式交流电 1、峰值——如电容器的耐压值； 2、瞬时值——启辉电压值、偏转电压值 ?温馨提示！ 3、有效值— (1)交流电器上铭牌标称 (2)交流电表的读数 (3)熔断器的熔断电流 (4)求电功、电功率和电热 4、平均值 (1)一般用公式 (2)数值上也等于图线与t轴包围的面积与t的比值 (3)求通过导体的电量必须用平均值( ) 对于交流电的数值若没有特别说明的均指有效值 牢记 1、验电笔上氖管的起辉电压为86.6V，接在70.7V频率为50Hz的交流电源上，能发光吗？若能发光，每秒闪光几次？ 思考与讨论 2、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。若将该电压加在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_____V;若将该电压加在一阻值为1KΩ的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定 电流不能低于______A。 0.25 200 200 －200 2 u/v t/s 0 3、如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。 i/A t/s 1 0 2 3 4 2 -4 -2 4、如图表示一交流的电流随时间变化的图像,求该电流的有效值。 i/A t/s 1 0 2 3 4 5 (2)求有效值 0 i t Im -Im i t 0 Im -Im T 2T 0 i t Im T 0 i t Im 变化的直流电有效值 5、如图所示，线圈的面积是0.05m2，共有100匝;线圈电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强度为B＝1/πT，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1/30s时电动势的瞬时值多大； (3)电路中电压表和电流表示数各是多少? (4) 线圈每转过一周，外力所做的功。 (4)25 J V A 6、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ω匀速转动,外电路电阻为R.在线圈由图示位置转过90