描述交流电的物理量很好用课件.ppt

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1、5.2 描 述 交 变 电 流 的物 理 量 复 习 回 顾(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 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 的 交 流 是 随 时 间 按 正 弦 规 律 变化 的 。 即 正 弦 交 流 。 跟 磁 感 线 垂 直 的 平 面 叫 做 中 性 面 。 这 一 位 置

2、 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 ：2、 中 性 面 ： 3、 规 律 ： 函 数 表 达 式 ： 从 中 性 面 开 始 计 时 tIi m sin在 纯 电 阻 电 路 中 : 电 流 : 电 压 : tUu m sin tEe m sin电 动 势 : SNBE m 一 、 描 述 交 流 电 的 物 理 量 ：1、 最 大 值 （ 峰 值 ） ： Em Um m SNBEm 、 瞬 时 值 ： u i e 、 周 期 和 频 率 ：（ 1） 周 期 ：交 变 电 流 完 成

3、一 次 周 期 性 变 化 所 需 的 时 间 。（ 3） 角 速 度 ： 线 圈 在 匀 强 磁 场 中 转 动 的 角 速 度 。 （ 2） 频 率 ： 一 秒 内 完 成 周 期 性 变 化 的 次 数 。 T和 f的 物 理 意 义 ： 表 征 交 流 电 变 化 的 快 慢 。（ 4） 关 系 ： Tf 1 fT 22 我 国 生 产 和 生 活 用 交 流 电 的 周 期T _s， 频 率 f= _Hz，角 速 度 _rad/s， 在 1s内 电 流的 方 向 变 化 _次 。0.02 50 100一 个 周 期 内 电 流 方 向 改 变 两 次 。 例 1.某 交 流 发 电

4、机 产 生 的 感 应 电 动 势 与 时 间 的关 系 ， 如 图 所 示 ， 如 果 其 它 条 件 不 变 ， 仅 使 线圈 的 转 速 加 倍 ， 则 交 流 电 动 势 的 最 大 值 和 周 期分 别 变 为 （ ）A 400V， 0.02s B 200V, 0.02sC 400V, 0.08s D 200V, 0.08sB 练 习 1： 如 图 所 示 为 某 正 弦 交 流 电 流 的 图 像 ，求 其 峰 值 、 周 期 和 角 速 度 ， 并 写 出 该 电 流 的 瞬时 值 表 达 式 。 Im 20A 100 rad/s.电 流 的 瞬 时 表 达 式 为 i 20si

5、n100t(A)T 0.02s 222121 22)1( RtIRtIQ 3.01222.0112 22 J8.2RtIQ 2)2( 118.2 2 I AI 8.2 、 有 效 值 ： E U I （ 1） 定 义 ： 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 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 。（ 2） 正 弦 交 流 电 的 有 效 值 与 最 大 值 的 关 系 ： 2mEE 2mII (3)说 明

6、 ：A、 以 上 关 系 式 只 适 用 于 正 弦 或 余 弦 交 流 电 ；B、 交 流 用 电 器 的 额 定 电 压 和 额 定 电 流 指 的 是 有 效 值 ； C、 交 流 电 流 表 和 交 流 电 压 表 的 读 数 是 有 效 值D、 对 于 交 流 电 若 没 有 特 殊 说 明 的 均 指 有 效 值 平 均 值 ： E N t B、 求 通 过 某 导 体 截 面 的 电 量 一 定 要 用 平 均 值 。（ 4） 注 意 ： 峰 值 （ 最 大 值 ） 、 有 效 值 、 平 均 值 在 应 用 上 的 区 别 。 A、 在 求 交 流 电 的 功 、 功 率 或

7、电 热 时 必 须 用 交 流 电 的 有 效 值 。 例 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 1K 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。200 200 20.25200 21.0 u/v t/s 例 3.如 图

8、 表 示 一 交 流 的 电 流 随 时 间变 化 的 图 像 ,求 该 电 流 的 有 效 值 。4 23 22 2 21 21 12 2I RT I RT I RT 2 21 21 ( )2I I I 2 21 (4 2) (3 2) 52 A 练 习 2： 如 图 表 示 一 交 流 随 时 间 变 化的 图 像 ， 求 此 交 流 的 有 效 值 。 to 1 2 3 424 i A s图 15 3 5I A 2 2 21 22 2T TI RT I R I R 2 2 22 1 4 1( ) ( )2 22 2I 例 4.图 中 两 交 变 电 流 通 过 相 同 的 电 阻 R。

9、求 ：（ 1） 分 别 写 出 它 们 的 有 效 值 、 周 期 和 频 率 。（ 2） 计 算 它 们 在 R上 产 生 的 功 率 之 比 。（ 2） P 甲 :P乙 I12R:I22R （ I1 I2） 2 1:2 AI 225)1( 1 sT 4.01 Hzf 5.21 AI 52 sT 4.02 Hzf 5.22 练 习 3:一 个 电 阻 接 在 10V的 直 流 电 源 上 ，它 的 发 热 功 率 是 P， 当 接 到 电 压 为u=10sin tV的 交 流 电 源 上 ， 它 的 发 热 功率 （ ） A 0.25P B 0.5P C P D 2PB 例 4.如 图 所

10、示 ， 线 圈 的 面 积 是 0.05 ， 共 有 100匝 ；线 圈 电 阻 为 1 ， 外 接 电 阻 R 9 ， 匀 强 磁 场 的 磁 感应 强 度 为 B 1 T， 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 ；(4) 线 圈 每 转 过 一 周 ， 外 力 所 做 的 功 。V325(3)电 路 中 电 压 表 和 电 流 表 示 数 各是 多 少 A25.2

11、V25.22 Vt)10sin(50 2.5 J 例 5.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 匀 速 转 动 ， 外 电 路电 阻 为 R。 在 线 圈 由 图 示 位 置 转 过 90 的 过 程中 ， 求 ：(1)通 过 电 阻 R的 电 量 q；n B Sq I t R r (2) 电 阻 R上 产 生 的 焦 耳 热 Q 在 此 过 程 中 电 阻 R上 的 焦耳 热 为 一 个 周 期 内 产 生 焦 耳 热的 1 4， 2 22 )

12、(4 )41 rR nBSRRTIQ （ 练 习 4： 边 长 为 a的 单 匝 正 方 形 线 圈 在 磁 感 应强 度 为 B的 匀 强 磁 场 中 ， 以 OO为 轴 匀 速 转 动 ，角 速 度 为 ， 转 轴 与 磁 场 方 向 垂 直 ， 线 圈 电 阻为 R， 求 ：(1)线 圈 从 图 示 位 置 转 过 T 4的 过 程 中 产 生 的热 量 Q RaBQ 4 42(2)线 圈 从 图 示 位 置 转 过 T 4的 过 程 中 通 过 线 圈 某 截 面 的 电 量 q 2 22 2Ba Baq It R R 小 结1、 最 大 值 （ 峰 值 ） ： Em Um m 、 瞬

13、 时 值 ： u i e3、 周 期 ： 交 变 电 流 完 成 一 次 周 期 性 变 化 所 需 的 时 间 。4、 频 率 ： 一 秒 内 完 成 周 期 性 变 化 的 次 数 。Tf 1 fT 22 5、 有 效 值 ： E U I （ 1） 定 义 ： 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 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 。（ 2） 正 弦 交 流 电 的 有 效 值 与 最 大 值 的 关 系 ： 2mEE 注 意 ： A.对 于 交 流 电 若 没 有 特 殊 说 明 的 均 指 有 效 值 C.求 通 过 某 导 体 截 面 的 电 量 一 定 要 用 平 均 值 。 B.在 求 交 流 电 的 功 、 功 率 或 电 热 时 必 须 用 交 流 电 的 有 效 值 。