描述交变电流的物理量.pptx

2 2 2 2 描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量知识回顾知识回顾 v什么是交变电流？什么是交变电流？(直流电与恒定电流）知识回顾知识回顾 其中属于交变电流的是其中属于交变电流的是 ；其中属于正弦式电流的是其中属于正弦式电流的是 ；其中属于直流电的是其中属于直流电的是 ；其中属于恒定电流的是其中属于恒定电流的是 。（b）（）（c）（）（e）（b）（a）(d)（a）知识回顾知识回顾 由由于于交交变变电电流流的的大大小小和和方方向向都都随随时时间间做做周周期期性性变变化化，因因此此在在交交流流电电路路就就需需要要更更多多的的物物理理量来量来描述其不同方面的特性描述其不同方面的特性？1 1、周期：、周期：交变电流完成交变电流完成一次周期性变化一次周期性变化所需的时间。所需的时间。角频率：角频率：线圈在磁场中转动的线圈在磁场中转动的角速度角速度 2 2、频率：、频率：交变电流一秒内完成交变电流一秒内完成周期性变化周期性变化的次数。的次数。物理意义：表示交流电物理意义：表示交流电变化的快慢变化的快慢3 3、关系：、关系：一个周期内电流方向改变两次。一个周期内电流方向改变两次。周期和频率周期和频率 例例1 1、下图为某交流电压随时间变化的图象，这下图为某交流电压随时间变化的图象，这个交流的周期是多少？频率是多少？个交流的周期是多少？频率是多少？答案：答案：周期为周期为0.02s0.02s，频率为，频率为50Hz50Hz。描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量二、交变电流的峰值和有效值二、交变电流的峰值和有效值1峰值：峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值交变电流在一个周期内所能达到的最大数值（1）最最大大值值在在实实际际中中有有一一定定的的指指导导意意义义，所所有有使使用用交交流流的的用用电电器器，其其最最大大耐耐值值应应大大于于其其使使用用的的交交流流电电压压的的最最大大值值，电电容容器上标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值器上标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值（2）分别用大写字母：）分别用大写字母：电容电容 耐压值耐压值（最大值）（最大值）电容器的耐压值电容器的耐压值图中交流电和直流电的热效果相同图中交流电和直流电的热效果相同我我的的电电流流是是恒恒定的定的3A3A我我1010分分钟钟把水烧开把水烧开我我1010分分钟钟也也把把水水烧烧开！开！我我的的电电流流是是变变化的化的我的电流我的电流有效值也有效值也是是3Aitit2有效值有效值（1）概念的引入：为了反映交变电流所产生的效果，引入有效）概念的引入：为了反映交变电流所产生的效果，引入有效值的概念值的概念（2）定义：使交变电流和直流通过）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻相同阻值的电阻，如果它们，如果它们在在相等时间相等时间内产生的内产生的热量相等热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交，就把这一直流的数值叫做这一交变电流的有效值变电流的有效值（3）特点：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定，通）特点：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定，通常以整数个周期的时间来确定有效值常以整数个周期的时间来确定有效值（4）交交流流用用电电设设备备上上所所标标的的额额定定电电压压和和额额定定电电流流是是有有效效值值；交交流流电电压压表表和和交交流流电电流流表表的的示示数数是是有有效效值值；交交变变电电流流的的数数值值在在无无特特别说明时都是指有效值别说明时都是指有效值 描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量试一试：试一试：如图表示一交流的电流随时间变化的图象如图表示一交流的电流随时间变化的图象,则该电流的有效则该电流的有效值为（值为（）A5 A B5 AC3.5 A D3.5 A 描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量B例例5 5、收录机等小型家用电器所用的稳压电源收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将是将220 V220 V的正弦交流电变为稳定的直流电的装置的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的其中的关键部分是整流电路关键部分是整流电路.有一种整流电路可以将正弦交有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化）弦规律变化）,则该脉动直流电电流的有效值为（则该脉动直流电电流的有效值为（）A.8 A A.8 A B.4 A B.4 A C.2 A C.2 A D.A D.AB例例6 6、如图所示为一交变电流的图象，则该交如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？变电流的有效值为多大？3 3正弦交流电正弦交流电的有效值与最大值的关系：的有效值与最大值的关系：理论计算表明：理论计算表明：描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量思考：思考：如下图交流电的有效值是多少？描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量e e甲甲=E=Em msinsint te e乙乙=E=Em msin(sin(t+t+)1 1、正弦符号、正弦符号sinsin后面的量后面的量t+叫做交变电流叫做交变电流的相位，其中的相位，其中 是是t=0时的时的相位相位，叫做交变电流，叫做交变电流的的初相位初相位。三、相位三、相位2.2.两两支支交交流流的的相相位位之之差差叫叫做做它它们们的的相相位位差差例例如如两两支支交交流流电电，u u1 1E Em msin(sin(tt1 1)，u u2 2E Em msin(sin(tt2 2)，它它们们的的频频率率相相同同，但但初初相相位位不不同同，它它们们的的相相位位差差(tt2 2)(tt1 1)2 21 1，是是一一个个常常量量，等等于于两两个个初初相相之之差差，不不随随时时间间变变化化，可可以以说说，这这两两支支交交变变电电流流的的变变化化规律是相同的，只是规律是相同的，只是步调步调不同不同三、相位三、相位3 3、不同的交流发电机向同一电网供电，、不同的交流发电机向同一电网供电，相位差相位差必须为零必须为零。否则：会使输电效率降低，甚至损。否则：会使输电效率降低，甚至损坏输电设备坏输电设备。例例7 7：下图所示的三支交变电流，峰值相同的下图所示的三支交变电流，峰值相同的是是_，相位相同的是，相位相同的是_，周期相，周期相同的是同的是_。A、BB、CA、B、C 描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量小结小结一、周期与频率一、周期与频率周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。频率：一秒内完成周期性变化的次数。频率：一秒内完成周期性变化的次数。二、最大值（峰值）二、最大值（峰值）Em Um m 与有效值与有效值 （1 1）有效值的定义）有效值的定义（2 2）正弦交流电正弦交流电的有效值与最大值的关系：的有效值与最大值的关系：三、相位三、相位1.1.某交变电流的方向在某交变电流的方向在1 s1 s内改变内改变100100次，则其次，则其周期周期T T和频率和频率f f分别为分别为()()A.T=0.01 s B.T=0.02 sA.T=0.01 s B.T=0.02 sC.f=100 Hz D.f=50 HzC.f=100 Hz D.f=50 HzBD随堂练习2.2.下列交流电，哪一个不是指有效值下列交流电，哪一个不是指有效值 ()()A.A.交流电压表读数交流电压表读数B.B.电饭锅的额定电流电饭锅的额定电流C.C.电容器击穿电压电容器击穿电压D.220 VD.220 V交流电压交流电压C随堂练习3.3.图是某种正弦式交变电压的波形图，由图图是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的可确定该电压的 （）A.A.周期是周期是0.01 s0.01 sB.B.最大值是最大值是311 V311 VC.C.有效值是有效值是220 V220 VD.D.表达式为表达式为U=220 sin100t(V)U=220 sin100t(V)随堂练习BC4.4.如图是一个正弦式交变电流的图象，下列如图是一个正弦式交变电流的图象，下列说法正确的是说法正确的是()()A.A.周期是周期是0.2 s,0.2 s,电流的峰值是电流的峰值是10 A10 AB.B.周期是周期是0.15 s,0.15 s,电流的峰值是电流的峰值是10 A10 AC.C.频率是频率是5 Hz,5 Hz,电流的有效值是电流的有效值是10 A10 AD.D.频率是频率是0.2 Hz,0.2 Hz,电流的有效值是电流的有效值是7.07 A7.07 A随堂练习A5.5.一盏灯额定电压为一盏灯额定电压为220 V220 V，当将它接入峰值，当将它接入峰值为为311 V311 V的正弦式交变电压上时，这盏灯的正弦式交变电压上时，这盏灯()()A.A.将不亮将不亮 B.B.灯丝被烧坏灯丝被烧坏C.C.正常发光正常发光 D.D.只能暗淡发光只能暗淡发光C随堂练习6.6.标有标有“250 V 0.5 F”250 V 0.5 F”字样的电容器能字样的电容器能接入下面哪个电路中使用接入下面哪个电路中使用()()A.220sin100t(V)A.220sin100t(V)B.220 VB.220 V照明电路中照明电路中C.380sin100t(V)C.380sin100t(V)D.380 VD.380 V动力电路中动力电路中A随堂练习7.7.在阻值为在阻值为7070的电阻中通以正弦交流电，测的电阻中通以正弦交流电，测得在得在10 min10 min内放出热量为内放出热量为2.1102.1104 4 J J，则此交，则此交流电的峰值电流为流电的峰值电流为()()A.0.24 A B.0.5 AA.0.24 A B.0.5 AC.0.707 A D.1 AC.0.707 A D.1 AD随堂练习8.8.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为已知发电机线圈内阻为5.0 5.0，现外接一只电阻为，现外接一只电阻为95.0 95.0 的灯泡，如图乙所示，的灯泡，如图乙所示，则则()()A.A.电压表电压表V V的示数为的示数为220 V220 VB.B.电路中的电流方向每秒钟改变电路中的电流方向每秒钟改变5050次次C.C.灯泡实际消耗的功率为灯泡实际消耗的功率为484 W484 WD.D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J24.2 J随堂练习D9.9.两个完全相同的电热器，分别通过图甲、两个完全相同的电热器，分别通过图甲、乙所示的最大值相等的方波交变电流、正弦乙所示的最大值相等的方波交变电流、正弦式交变电流，则这两个电热器的电功率之比式交变电流，则这两个电热器的电功率之比是是 .2 1随堂练习1010、下列交变电流的有效值分别为、下列交变电流的有效值分别为_V_V和和_A_A随堂练习