高中物理粤教版 选修二 描述交变电流的物理量 课件2.pptVIP

3.2描述交变电流的物理量恒定电流的大小和方向都不随时间改变，因此我们可以通过电压U或电流I等物理量对恒定电流进行定量描述。而交变电流除了方向随时间作周期性变化外，大小一般也随时间发生变化。因此，除了电流或电压的峰值和瞬时值外，我们还需要引入一些新的物理量对交变电流进行更全面的描述。交变电流的频率是反映交变电流做周期性变化快慢的物理量，用交变电流在一段时间内做周期性变化的次数与所用时间之比来表示。它的符号是f，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz。频率是供电质量的重要指标，直接关系到电能驱动设备的运行质量，也是电网调度中监控电力系统运行的核心参数。交变电流的峰值是指在一个周期内所能达到的最大数值.交变电流的电动势、电流和电压的峰值分别用Em、Im和Um表示。峰值在实际应用中有着重要的意义，例如在交流电路中使用电容器、二极管等元器件时，需要注意交变电压的峰值不能超过它们所能承受的最大电压，否则这些元件就有被击穿的危险。为了便于对交变电流进行测量和分析，生产、生活中还采用有效值来描述交变电流。交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的。让交变电流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，那么这一恒定电流的数值称为交变电流的有效值。交变电流的电动势、电流和电压的有效值分别用E、I和U表示。如图所示，将滑动变阻器接到交流电源上，用交流电压表测量变阻器两端的交变电压有效值，用示波器显示交变电压的波形图，测量其峰值。物理量12345…有效值U/V峰值Um/V有效值与峰值之比（U/Um）改变滑动变阻器的阻值，重复上述实验，并把实验数据填入表中1、最大值（峰值）：Em,Um,Ｉm,Pm用大写字母加右下的小角标m表示电容器接在交流电路中，就需要知道交变电压的最大值（电容器的耐压值）．K~或2、瞬时值：用小写字母表示e,u,i，peOtTEm-Em从中性面开始计时磁通量瞬时值φ=Φmcosωt电动势瞬时值e=Emsinωt电流瞬时值i=Imsinωt电压瞬时值u=Umsinωt电功率瞬时值p=iu=...如图所示的电流通过1Ω的电阻，1s内发热多少?t/sO1i/A21-1-20.5若让大小为I的恒定电流也通过1Ω的电阻1s内产生相同的热量，则I多大?t/sO1i/A21-1-20.5I二、峰值和有效值1、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值。2、交流电流表和交流电压表的读数是有效值，对于交流电若有特殊说明的均指有效值。3、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。瞬时值、峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别：（1）在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。（2）求通过某导体截面的电量一定要用平均值。（3）判断电容器、二极管是否被击穿，一定要看峰值。（4）计算线圈在某时刻的受力情况时，一定要用瞬时值。例题2：有一个电热器，工作时的电阻为50Ω，接在电压为的交流电源上，其中为311V，为100πs-1。该电热器消耗的功率是多大？