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(共20張PPT)
一、周期和頻率
線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周
電壓、電流都發(fā)生一次周期性變化
1.周期：
交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間
符號(hào)：T 單位是秒（S）
2.頻率：
交變電流一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)
符號(hào)：f 單位是赫茲（Hz）
ω=2πf
e=Emsinω t
i=Imsinωt
u=Umsinωt
正弦式交變電流的大小和方向都隨時(shí)間發(fā)生周期性變化，那么我們?nèi)绾蚊枋鲞@種電流的變化特征呢？
3.2交變電流的描述
一交變電流的電壓隨時(shí)間的變化圖像如圖所示，
這個(gè)交變電流的周期是多少？頻率是多少？
T=0.02s
角速度：
ω=2πf=2π×50=100πrad/s
P到 是多少個(gè)周期？
瞬時(shí)電壓的表達(dá)式：
u=umsinωt=umsin100πt
二、峰值和有效值
e=Emsinωt
i=Imsinωt
u=umsinωt
交變電流的峰值是交變電流在一個(gè)周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值，可以用來(lái)表示交流電的電流強(qiáng)弱或電壓的高低。
1.峰值
Em ＝NωBS
峰值
Um ＝ Im R外
2.峰值的應(yīng)用
把電容器接在交流電路中，就需要知道電壓的峰值。電容器所能承受的電壓要高于交流電壓的峰值，否則電容器就可能被擊穿。
耐壓值（最大值）
如圖是通過(guò)一個(gè)R=1Ω的電阻的電流i隨時(shí)間變化的曲線。
這個(gè)電流不是恒定電流。
1、怎樣計(jì)算通過(guò)1S內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量
在0.2-0.5s內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為Q2，則
1、在0-0.2s內(nèi)電路中產(chǎn)生的熱量為Q1，則
故1s內(nèi)產(chǎn)生的總熱量：
Q交=2（Q1+Q2）=2.8J
2、Q直=Q交
帶入數(shù)據(jù)得：
2、如果有一個(gè)大小、方向 都不變的恒定電流通過(guò)這個(gè)
電阻R也能在1S內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱量，這個(gè)電流是多大？
0.2
二、峰值和有效值
讓交變電流與恒定電流分別通過(guò)大小相同的電阻，如果在交變電流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個(gè)恒定電流的電流與電壓分別為 I、U，我們就把 I、U 叫 作這一交變電流的有效值。
從有效值的定義看，“有效”指的是電流熱效應(yīng)的等效。
R
R
~
3.有效值
等 效
解析：
【例題1】通過(guò)某交流電流表的電流i隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖所示，該電流表的示數(shù)是多少
電流表的示數(shù)是有效值。
Q直=I2Rt
Q交=2×（I12Rt1+I22Rt2）從圖中把數(shù)據(jù)代入，則有
所以100R=I2Rt，解得I=5A
根據(jù)有效值的定義：有Q直=Q交
二、峰值和有效值
4.有效值與峰值的關(guān)系
理論計(jì)算表明，正弦交流電的峰值與有效值有以下關(guān)系：
交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值
交流用電器的銘牌上標(biāo)識(shí)的是有效值
【例題2】如圖所示為一交變電流的i -t圖象，則此交變電流的有效值為(　　)
A.5 A　　B.5 A C.10 A D.A
D
期待你的參與實(shí)驗(yàn)
物理量 物理含義 重要關(guān)系 適用情況及說(shuō)明
瞬時(shí)值
最大值
有效值
平均值
交變電流某一時(shí)刻的值
e＝Emsin ωt
u＝Umsin ωt
計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況
最大的瞬時(shí)值
Em＝NBSω
電容器的擊穿電壓
交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所圍的面積與時(shí)間的比值
跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流的值
(1)計(jì)算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的量(如功、功率、熱量)等
計(jì)算通過(guò)電路橫截面的電荷量
對(duì)正(余)弦交流電
i＝Imsin ωt
(2)電氣設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)值
(3)保險(xiǎn)絲的熔斷電流
(4)交流電流表、電壓表的示數(shù)
三、正弦式交變電流的公式和圖像
正弦式交變電流
公式
圖像
寫(xiě)出下面情況下交流電的表達(dá)式
【例題3】如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，并繞過(guò)ab、cd中點(diǎn)的軸OO′以角速度ω逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．若以線圈平面與磁場(chǎng)夾角θ＝45°時(shí)(如圖乙)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時(shí)，電流方向?yàn)檎畡t下列四幅圖中正確的是 (　 　)
D
電感器和電容器對(duì)交變電流的作用
1、電阻對(duì)交流和直流的阻礙作用相同。
2、電感器
3、電容器
通直流、阻交流
隔直流、通交流
(通低頻、阻高頻)
（通高頻、阻低頻）
扼流圈是電工技術(shù)和電子技術(shù)常用的元件，它利用了電感器對(duì)交流的阻礙作用，分為高頻扼流圈和低頻扼流圈。
——感抗
——容抗
1、ー個(gè)燈泡，上面寫(xiě)著“220V 40W”。當(dāng)它正常工作時(shí)，通過(guò)燈絲電流的峰值是多少
燈泡正常工作時(shí)，通過(guò)燈絲電流的有效值
電流的峰值
解析:
2、有一個(gè)電熱器，工作時(shí)的電阻為50Ω，接在電壓為u＝Umsinωt的交流電源上，其中Um＝311V，ω＝100πs-1。該電熱器消耗的功率是多大
該電熱器消耗的功率
其中U為電壓有效值
所以
解析:
3、用如圖甲所示的電流通過(guò)乙圖中的電阻R, 求電流表的示數(shù)
解析:
題圖甲中周期為0.04 s,
前0.02 s內(nèi)i大小、方向不變，產(chǎn)生的熱量
后0.02 s內(nèi)電流有效值為
產(chǎn)生的熱量
Q交=Q1+Q2 Q交=I′2RT代入數(shù)據(jù)，解得
電流表讀數(shù)為4.33A。

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