描述交变电流的物理量--ppt课件

,描述交变电流的物理量,描述交变电流的物理量,(,一,),交变电流：,大小,和方向随时间做周期性变化的电流,;,简称,交流,。,其中按,正弦规律,变化的交流电,叫,正弦,交流电,。,(一)交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生正弦交流电。,跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。,1,、产生：,2,、中性面：,(,二,),正弦交流电的产生及变化规律,线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，产生,3,、,规律：,瞬时值表达式：,从中性面开始计时,电压,:,电动势,:,在,纯电阻电路,中,:,电流,:,(1),用公式描述,:,3、规律：瞬时值表达式：从中性面开始计时电压:电动势:在纯,a,b,c,d,K,L,A,B,a,b,c,d,K,L,A,B,a,b,c,d,k,L,A,B,a,b,c,d,k,L,A,B,a,b,c,d,k,L,A,B,(2),用图象描述,:,abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcd,5,1,、周期,：,交变电流,完成一次周期性变化所需的时间。,2,、频率,：交变电流,一秒内完成周期性变化的次数。,3,、关系：,一个周期内电流方向改变两次。,一、周期和频率,1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。2、频率：交,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。,0.02,50,100,100,1,我国生产和生活用交流电的周期T=_s，,如,图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。,I,m,20A,100rad/s.,电流的瞬时表达式为,i,20sin100t (A),T,0.02s,2,如图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,二、峰值和有效值,什么是交变电流的峰值,（,E,m,，,I,m,，,U,m,）？,i/mA,0.5,t/s,-0.5,0.02,0.01,1,、峰值：,电流或电压所能达到的最大值。,二、峰值和有效值什么是交变电流的峰值（Em，Im，Um）？,电容,耐压值（最大值）,电容器的耐压值,二、峰值和有效值,电容 耐压值（最大值）电容器的耐压值二、峰值和有效值,10,2,、瞬时值：,e,、,i,、,u,二、峰值和有效值,2、瞬时值：e、i、u二、峰值和有效值,在,实际中我们常常不研究交变电流的瞬时效果，而是只要知道交变电流,在某段时间内的平均效果,就可以了。,那么,我们怎样来衡量交变电流的平均效果呢？请看下面的思考与讨论,二、峰值和有效值,在实际中我们常常不研究交变电流的瞬时效果，,思考与讨论,如图所示的电流通过一个,R,=1,的电阻，它不是恒定电流。,怎样,计算通电,1s,内电阻,R,中产生的热量,?,Q,=,I,1,2,Rt,1,+,I,2,2,Rt,2,=2.8J,如果,有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻,R,，也能在,1s,内产生同样的热，这个电流是多大,?,Q,=,I,2,Rt,=2.8J,i/A,t/s,1,-2,-1,2,0,1,0.5,二、峰值和有效值,思考与讨论如图所示的电流通过一个R=1的电阻，它不是恒,3.,有效值 定义：,根据,电流的热效应,来规定，让交流与直流分别通过相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。,4.,正弦交流电,的有效值与最大值的关系：,E,、,U,、,I,二、峰值和有效值,3.有效值 定义：根据电流的热效应来规定，让交流与直,说明：,1,、,以上关系式只适用于,正弦,或,余弦,交流电,；,2,、,交流用电器的,额定电压,和,额定电流,指,的是有效值；,3,、,交流电流表和交流电压表,的读数,是有效值,4,、,对于交流电若没有特殊说明的均,指有效值,二、峰值和有效值,说明：1、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；2、交流用电器,平均值：,2,、求通过某导体截面的,电量,一定要用平均值。,注意,：,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。,二、峰值和有效值,平均值：2、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。注,i/,A,t/s,+10,-10,0.05,0.1,0.15,0.2,如,图是一个按正弦函数规律变化的,交变电流,.,请,根据图象求出它的周期,频率,最大值和,有效值,并写出电流的函数表达式,.,解析,:,由图象可知,:,T,=0.2s,根据,f=,1,/,T,得,:,f=5Hz,.,有效值,:,最大值,:,电流的函数表达式,:,3,i/At/s+10-100.050.10.150.2如图是一,17,根据电流的热效应先计算电流的有效值,4,根据电流的热效应先计算电流的有效值4,E,m,50 V,由,2,f,100 rad/s,得,f,50 Hz,Em50 V 由2f100 rad/s,19,2.,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,。,200,200,2,0.25,200,u,/v,t/s,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_,3,如图所示的,(a),、,(b),两图分别表示两个交变电压，比较这两个交变电压，它们具有共同的,(,),A,有效值,B,频率,C,最大值,D,均不一样,周期一样,3如图所示的(a)、(b)两图分别表示两个交变电压，比较这,4,如图所示，是一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的,有效值,4如图所示，是一交变电流随时间变化的图象，求此交变电流的有,22,3,、最大值（,峰值）,：,E,m,U,m,m,4,、瞬时值：,u,i,e,1,、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。,2,、频率：一秒内完成周期性变化的次数。,5,、,有效值,：,E,U I,（,1,）定义：,根据,电流的,热效应,（,2,）,正弦交流电,的有效值与最大值的关系：,注意,：,1.,对于交流电若没有特殊说明的均指有效值,3.,求通过某导体截面的,电量,一定要用平均值。,2.,在求交流电的,功、功率或电热,时必须用交流电的有效值。,3、最大值（峰值）：Em Um m 4、瞬,23,