描述交流电的物理量

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,U,m,=I,m,R,2,、,峰值,：,E,m,、,U,m,、,I,m,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,：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,_rad/s,，在,1s,内电流的方向变化,_,次。,0.02,50,100,100,思考与讨论,例：如图某种交变电流,i,通过,一个,R,=1,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,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,。,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,I,m,-I,m,i,t,0,I,m,-I,m,T,2,T,0,i,t,I,m,T,0,i,t,I,m,变化的直流电有效值,5,、如图所示，线圈的面积是,0.05m,2,，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；,(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,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,；,(2),电阻,R,上产生的焦耳热,Q,7,、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,=10,sint,V,的交流电源上，它的发热功率 （）,A,0.25,P,B,0.5,P,C,P,D,2,P,B,8.,在真空中速度为,v,=6.410,7,m/s,的电子连续地射入两平行板之间，极板长,l,=8.010,-2,m,，极板间距,d,=5.010,-3,m,。极板不带电时，电子恰好沿两板中线穿过，在两板上加,50Hz,的交流电,u,=,U,0,sin,t,。如果所加电压的最大值,U,0,超过某值,U,C,时，将出现以下现象：电子束有时能通过，有时不能通过。求：,（,1,）求,U,C,大小；,（,2,）求,U,0,为何值时，才能使通过时间跟间断时间之比为,2:1,。,已知,m,e,=,9.110,-31,kg,；,e,=,1.610,-19,C,带电粒子在交变电场中运动,