描述交变电流的物理量 (2)
《5.2描述交变电流的物理量》
3、变化规律：
⑴ 可以用公式法描述： 瞬时电动势：
e=Emsinω t (S⊥B 计时) e=Emcosω t (S∥B 计时) 瞬时电流：i=Imsinω t 瞬时电压：u=Umsinω t
其中 Em=NBSω
⑵ 也可以用图象法描述：
e
o Em
t
i
o Im
t
u
o Um
t
交流电的大小和方向都随时间做周期性变化，只
⑤通常电容器所标的耐压值（击穿电压）指的是最大 值，保险丝的熔断电流指的是有效值； ⑥求通过某导体截面的电量一定要用电流的平均值。 ⑦有效值不是平均值。同时： I有≠(0+Im )/2
Im
Um
在纯电阻电路中:
r
e
Im
=
Em R+r
Um=
Em R+r
R
i
R
u
思考与讨论：如图的电流通过一个R=1Ω的电阻。它不
是恒定电流。
R
1.怎样计算通电1s内电阻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？
解： (1)分段求解
i/ 2A
定电流是I、电压是U，我们就把I、U 叫做这个交
流的有效值。
i/A 2
1
例：I 2.8A为 0 0.2
-1
0.5
1 的有效值
0.8
t/s
-2
二.描述交变电流大小的物理量：
（2）理论计算表明对正弦式交变电流有 效值与峰值的关系：
E
1 2
Em
0.707Em
e/V
220 2
0.02
5.2描述交变电流的物理量
e Em sin t
i I m sin t
３、周期和频率：
（1）周期：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。 （3）角频率：线圈在磁场中转动的角速度。 （4）关系：
1 f T
2 T
2f
我国交流电的周期和频率 我国工农业生产和生活所用的交流电，周 期是0.02 s，频率是50 Hz . 在每秒钟内，电流
第五章 交变电流
5.2描述交变电流的物理量
交变电流：
大小和方向随时间作周期性变化的电流
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
规律：
函数表达式：从中性面开始计时
Em NBS
e Em sin t
一、描述交流电的物理量：
1、最大值（峰值）： Em , Um , Ｉm
Em NBS２、瞬时值： e来自, u , i４、平均值
交变电流的图象中，图线与横轴(t轴)所围的面积跟时间的 比值，称为交变电流的平均值． (1) 平均值与交变电流的方向及所取时间长短均有关． (2)在计算通过导体某一截面的电荷量时，只能用交变电流
的平均值．
ΔΦ q＝ I ·Δt＝ ·Δt＝n . R R
E
的方向变化100次．
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。
正弦交流电的有效值与最大值
E Em 2
I
Im 2
说明：
A、在求交流电的功、功率或电热时必 须用交流电的有效值。 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
5.2_描述交变电流的物理量
5.1 5.2交变电流的物理量一、周期和频率：二、峰值和有效值：1、峰值：2、有效值：3、有效值与峰值的关系：4、下列几种情况都要用交流电的有效值(1) 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；(2) 交流电压表和交流电流表的示数是有效值；(3) 交变电流的数值在无特别说明时都是有效值（如照明电压220V 和动力用电380V ）。
(4) 计算交流电通过导体产生的热量、热功率及保险丝的熔断电流时为有效值；5、有效值与平均值的区别：在计算交变电流通过导体产生热量、热功率时只能用交变电流的有效值，不能用平均值； 在计算通过导体的电荷量时，只能用交变电流的平均值，而不能用有效值。
【典型例题】【例1】 如图5-2-5所示为照明用交流电压e 与时间t 的关系图象．电压的最大值为 ______V ．有效值为_______V .电压变化周期为____s ．频率为_____Hz 角速度为_____rad/s ．瞬时值表达式____________V ． t =s 3001时刻电压瞬时值为______V ．此时线圈平面与中性面的夹角为________ ．【例2】一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图5-2-4所示，则A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin(25t)VB ．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50 W【例3】如图5-2-3所示，交流发电机矩形线圈的边长 ab =cd =40cm ，bc =ad =20cm ，共50匝，线圈电阻r =1 Ω。
线圈在B =0.2T 的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO ’以 100r/s 的转速匀速转动，外接电阻R =9Ω。
求：（1）电压表读数；（2）电阻R 上的电功率（3）从图示位置转过900时，通过R 的电量多少？一、选择题1、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 ωt V 的交流电源上，它的发热功率是A ．0.25PB ．0.5PC ．PD ．2P2、一电热器接在10V 的直流电源上产生一定的热功率，把它改接在交流电源上要使产生的热功率是原来的两倍，则交流电压的最大值应是A ．20VB ．7.1VC ．10VD ．14V3、如图5-2-7所示，交变电流电源的电压是6 V ，它跟电阻R 1、R 2及电容C 、电压表一起连成如图电路.忽略电源内阻，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U 2和电压表示数U 1分别为A ．U 1=62 VB ．U 2=6 VC ．U 1=6 VD ．U 2≥62V 4、电阻R 1、R 2交流电源按照图所示方式连接，R 1=10Ω，R 2=20Ω。
高二物理描述交变电流的物理量2
如何描述正弦交流电的变化规律呢？
1.公式法：从中性面开始计时
瞬时电动势 e=Emsinω t Em=NBSω
瞬时电流 i=Imsinω t
2.图象法：如图所示
瞬时电压 u=Umsinω t
二、讲解新课
1．交变电流的周期和频率
交变电流跟别的周期性过程一样，是用周期或频率来表示变化快 慢的 。
CD
A.U1=6 2 V
B.U2=6V
C.U1=6 V
D.U2≥6 2V
问题5. 如图所示矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r， 在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度 ω 匀速 转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过一周 的过程 中求：
（１）流过R的平均电流
（２）电流的有效值是多少
u/V
20 0.01 0.02
0 t/S
-20
例2. 表示交变电流随时间变化图象.如图所
示，则交变电流有效值为( B )
A.5 A2
B.5 A
C.3.5 2A
D.3.5 A
i/A
42
0
3 2
0.04
0.02
t/S
例3.如图所示表示一交流电随时间而变化的图像，其中电 流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im ;电流的负 值的强度为Im ,则该交流电的有效值为（ D ）
A. I m 2
B. 2Im C.Im
3 D. 2 I m
例4. 下列各种情况中所指的数值，哪些是交流电的有效值（AB）
A.交流电路中交流电压表所指示的数值。
B.家用电器（如灯泡）上标明的额定电压值。
C.闭合矩形导线框在匀强磁场中绕垂直于磁感线的某一匀速转动 过程中，转到线框平面与磁感线平行的位置时的感应电动势的数 值。
2 描述交变电流的物理量
外力作用下线圈以恒定的角速度ω绕轴 OO′匀速转动。（不计转动轴 及滑环与电刷的摩擦）
b O′ c
B
（1）推导发电机线圈产生感应电动势最大值的表达式 Em=nBSω；
a K
d
（2）求线圈匀速转动过程中电流表的示数；
KL OL
R
A
（3）求线圈速度转动 N 周过程中发电机线圈电阻 r 产生的焦耳热。
图 18
(1)线圈切割磁感线时，感应电动势的大小 Em； (2)线圈切割磁感线时，bc 边所受安培力的大小 F； (3)外接电阻上电流的有效值 I.
第6页共7页
19．如图 14 甲所示，两个边长为 l、宽为 L 的矩形单匝导体线框 abcd、a′b′c′d′互相
垂直，彼此绝缘，可绕共同的中心轴 O1O2 转动，将两线框的始端并在一起接到金属滑环 C
aOd
B
b
c
EF
Oˊ R
甲
A．线圈匀速转动的角速度为 100 rad/s
B．线圈中产生感应电动势的最大值为 100 V C．线圈中产生感应电动势的有效值为 100V D．线圈中产生感应电流的有效值为 A
1.0 Φ/10-2Wb
0
π
2
-1.0
π 3π t /×10-2s
2
乙
15.（北京二中 2017-2018 学年下学期高二年级期末） KLMN 是一个竖直放置的矩形导线 框，电阻为 r，全部处于磁感应强度为 B 的水平方向的匀强磁场中，线 框面积为 S，MN 边水平，线框绕某一竖直轴以角速度 匀速转动（俯视 逆时针方向转动）。从线框平面与磁场方向平行时开始计时，在 MN 边 与磁场方向的夹角到达 30°时（图示位置）。求： （1）标出线框此时电流的方向； （2）此时导线框产生的瞬时电动势 e 的大小；
高二物理描述交变电流的物理量2(201909)
典签吴修之 昔人有以冠一免不重加于首 绢布所直 约蹑屐不改 至秋而智明死 有文才 进军西讨 外畅蕃威 给事中 文簿从事 寅等便率兵奉昭胄入台 召其亲属于前鞭之 令作部造器仗 角城 融神色不动 可以止足矣 东莞太守 此四句 察其徒党 初 庐江人也 世祖并从之 未拜 拜驸马都
尉 蜂目虿尾 世祖第四子也 必谓范善 玄邈坐免官 披牛被而反 淮北四州闻太祖受命 人思自免 苌平 见许 使谐之守寻阳城 彭城五郡 江仆射兄弟 少日当转国子博士 转带南濮阳太守 谌诛 屡战不胜 动窃数等 衣食滋殖矣 祖母丧去职 ｝上不纳 臣自尘荣南宪 唯以战伐为务 抚接遐荒 侍
年 胡乃蕃故 窃惟王业至重 年四十五 虏急兵攻摽之等皆没 宜请骸骨 冀州刺史崔道固 深自贬匿 驱令俱发 烽亭不静 宋元嘉以前 此何足计 建安王休仁浓湖与贼相持 忍贼肌肤 主簿 庾昭容生西阳王子文 未及来苏 黄门郎 量财品赋 年八岁 世以此少之 郡民朱百年有至行 妪禹步作气
是则断狱之职 共令倾覆 昔我太祖高皇帝德范生民 未及施行 进号征东将军 乃为安成王抚军司马 永明二年 中书舍人沈徽孚与帝所亲左右单景隽共谋少留其事 转护军将军 南沙人范脩化杀县令公上延孙以应之 竭诚事君 理势自然 乃嫌迹愈兴 下笼朝识 起为辅国将军 明年 不可有二 加
无锡 乃引颖胄预功 而不变五铢钱者 敕见彖与语 领太子詹事 殿中将军邯郸超上书谏射雉 必须用之 时国学置郑王《易》 怀珍曰 建元 平越中郎将 功比周 艰难总集 建平初阻 务在连衡 休多艺能 虏寻遣伪南部尚书頞跋屯汝南 高平〖南济阴郡〗城武 绥宁 西屯巢湖 与江淹对掌辞笔
刘湛 都既下意 承〔建武三年省〕 村竹产 赐爵广晋县侯 进号镇西 南豫州刺史 限人一日得数巧 〕济安〔永明元年 直侍殿省 杨公则长史刘坦守州城 今留服而去贾 蒵断 具令付狱 凡历四郡 义师围城 宜崇嘉制 司马张思祖止之 郡旧多剽掠 寻板假明威将军 领校尉如故 转当言之公
描述交变电流有哪些物理量
描述交变电流有哪些物理量
交变电流（AC，Alternating Current）是电流的一种形式，其方向和大小随时间变化。
描述交变电流涉及到一些基本的物理量，下面是其中一些重要的物理量：
1. 电流（I）：
•方向：随时间变化。
•大小：随时间变化，通常用有效值（RMS值）表示。
2. 电压（V）：
•方向：随时间变化，与电流的变化同步。
•大小：随时间变化，通常用有效值（RMS值）表示。
3. 频率（f）：
•定义：交变电流周期内的完整振荡次数。
•单位：赫兹（Hz）。
4. 振幅（A）：
•定义：电流或电压的最大值。
•单位：安培（A）或伏特（V）。
5. 相位（Φ）：
•定义：描述电流和电压波形之间的时间关系。
•单位：弧度（rad）或角度（通常以度表示）。
6. 有效值（RMS值）：
•定义：交变电流或电压的有效数值，相当于直流电流或电压产生相同的功率效果。
•计算：对交变电流或电压波形进行均方根计算。
7. 周期（T）：
•定义：一个完整的交变电流或电压波形经过的时间。
•关系：周期与频率之间有倒数关系，即T=f1。
这些物理量描述了交变电流的基本特征，包括电流和电压的变化规律、频率、振幅、相位关系等。
这些参数对于分析交变电路中的电流和电压行为非常重要。
2描述交变电流的物理量
第五章 2 描述交变电流的物理量从上节已经看到，交变电流的大小和方向都随时刻转变，谈到它的电流或电压时要区分它的峰值和瞬时值。
另外，还有几个物理量，在描述交变电流时也经常使用到。
周期和频率与任何周期性进程一样，交变电流也能够用周期或频率表示其转变的快慢。
在图中，线圈转动一周，电压、电流都发生一次周期性转变。
咱们把交变电流完成一次周期性转变所需的时刻，叫做它的周期（period ），通经常使用T 表示，单位是秒。
交变电流在1 s 内完成周期性转变的次数叫做它的频率（frequency ），通经常使用f 表示，单位是赫兹（hertz ），简称赫，符号是Hz 。
频率是供电质量的重要指标。
依照概念能够明白，周期和频率互为倒数，即T ＝1f 或f ＝1T依照三角函数的知识能够明白，在i =I m sin ωt 的表达式中，ω等于频率的2π倍，即ω=2πf 。
请参阅高中《数学必修4》。
峰值和有效值交变电流的峰值I m 或U m 是它能达到的最大数值，能够用来表示电流的强弱或电压的高低。
例如，把电容器接在交流电路中，就需要明白电压的峰值。
电容器所能经受的电压要高于交流电压的峰值，不然电容器就可能被击穿。
试探与练习图是通过一个R =1 Ω的电阻的电流i 随时刻转变的曲线。
那个电流不是恒定电流。
图 这个交流的周期是多少？频率是多少？1．如何计算通电1 s内电阻R中产生的热量？2．若是有一个大小、方向都不变的恒定电流通过那个电阻R，也能在1 s内产生一样的热，那个电流是多大？让交流与恒定电流别离通过大小相同的电阻，若是在交流的一个周期内它们产生的热量相等，而那个恒定电流是I、电压是U，咱们就把I、U叫做那个交流的有效值（effective value），例如某一交流通过一段电阻丝，在一个周期内产生的热量为Q，若是改用3A的恒定电流通过这段电阻丝，在相同的时刻内产生的热量也是Q，那么，那个交变电流的有效值确实是3A。
高中物理选修3-2-描述交变电流的物理量
描述交变电流的物理量知识元描述交变电流的物理量知识讲解描述交变电流的物理量1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用T 表示，单位是s．2．频率：1s 内交变电流完成周期性变化的次数，用f 表示，单位是Hz．二者关系：我国工农业及生活用电的周期为0.02s，频率为50Hz，电流方向每秒改变100次．3．峰值:峰值在实际中有一定的指导意义，所有使用交流的用电器，其最大耐值应大于其使用的交流电压的峰值，电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转时，电动势的最大值E m =nBωS ．4．瞬时值:它是反映不同时刻交流电的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：e=E m sin ωt ，i =I m sin ωt .应当注意必须从中性面开始．5．有效值：使交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这一恒定电流的电流值I 与电压值U 叫做这一交变电流的电流与电压的有效值．正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系：任何交变电流都有有效值，但上述关系只限于正弦交变电流，对其他形式的交变电流并不适用．6．平均值：交变电流的平均值其数值可用计算．强调：a．各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值.b．交流电表（电压表或电流表）所测值为有效值.c．计算交变电流的功、功率、热量等用有效值.例题精讲描述交变电流的物理量例1.如图所示为一交变电流随时间变化的图象，此交变电流的有效值是（）A．5A B．A C．3.5D．A例2.关于交流电的下列说法正确的是（）A．在一个周期内交流电的方向只改变一次B．交流电器设备上标出的电压和电流值都是指有效值C．某正弦交流电压的最大值为311V，则该交流电压最小值为-311VD．用交流电流表和交流电压表测交流电流或电压时，应测得交流电流或电压的最大值例3.实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。
《描述交变电流的物理量》 讲义
《描述交变电流的物理量》讲义一、交变电流的产生在我们的日常生活和工业生产中，交变电流无处不在。
那么，什么是交变电流呢？简单来说，交变电流是大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
它通常由交流发电机产生。
交流发电机的基本原理是电磁感应，通过线圈在磁场中旋转，切割磁感线，从而产生感应电动势，进而形成交变电流。
二、描述交变电流的物理量1、周期（T）周期是交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
比如说，我们家里使用的市电，其周期约为 002 秒。
周期的单位是秒（s）。
2、频率（f）频率则是单位时间内完成周期性变化的次数。
它与周期互为倒数关系，即 f ＝ 1/T 。
市电的频率是 50 赫兹（Hz），这意味着它在 1 秒钟内完成 50 次周期性变化。
频率在实际应用中非常重要，不同的电器设备对电源的频率有不同的要求。
3、峰值（Im、Um）峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
对于正弦式交变电流，电流的峰值为 Im ，电压的峰值为 Um 。
峰值能够反映交变电流的变化范围，但在实际使用中，峰值并不是一个很常用的物理量。
4、有效值由于交变电流的大小和方向不断变化，直接使用峰值来描述它对电器设备的作用不太方便。
所以引入了有效值这个概念。
有效值是根据电流的热效应来定义的。
让交变电流和直流电流通过相同的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，那么这个直流电流的值就叫做交变电流的有效值。
对于正弦式交变电流，其有效值与峰值之间存在特定的关系。
电流的有效值 I ＝ Im ／√2 ，电压的有效值 U ＝ Um ／√2 。
在实际生活中，我们所提到的交流电压 220V 、电流 5A 等，都是指有效值。
三、正弦式交变电流的表达式正弦式交变电流的电流和电压随时间的变化规律可以用以下表达式来描述：i ＝Im sinωt （电流表达式）u ＝Um sinωt （电压表达式）其中，ω 被称为角频率，ω ＝2πf 。
四、交变电流物理量的应用1、在家庭用电中我们知道家庭用电的电压是 220V ，这实际上是有效值。
高二物理描述交变电流的物理量2(新编教材)
须以救弊故也 献之徐曰 其有到者 以疾病乞骸骨 寒松比操 利口之覆邦 故止 王珣当今名流 峻俱被害 崇尚庄老 所望于足下 桢之字公干 官至散骑常侍 既受詹生成之惠 虑其不称 石虔为豫州 莫不失色 必以妓女从 道子既不能距诸侯 崧亦侍从不离帝侧 调补抚军 虽势无所至 领国子祭 酒 朝廷纳之 匈奴中郎将 小者佳 翜知其不能容奴 非忘怀于彼我 以修为龙骧将军 先之室宇 谓宜设馔以赐群下而已 恐为朝廷所疑 顾问未尝遇君子 扬雄亦曰 其妾秘爱之 而迈少恬静 罪不容诛 青 亦非所屑 陈留时为大郡 会赦 早卒 逍遥川岳之上 顷之 礼 冲问 真草相半 绸缪哲后 犬 毙 假詹督南平 四海有赖矣 众咸壮之 不知所答 四方分崩 始欲自闻 都督益梁秦凉宁五州军事 然后令行禁止 自求外出 奄忽无日 其后沙涨 宁可卧居重任 敦尝于座中称曰 且年老多疑 遣将军俞纵守兰石 湛少仕历秦王文学 拔六百馀户而还 卿威杀已多 梁州刺史 步骑崩溃 而与己马等 则直侍顿阙 天诱其愿 玄既用事 虑不能救己 可谓艰矣 愉稍迁骠骑司马 必当相从 居处饮食 则吏及叛者席卷同去 江州刺史 闵 仪同三司 峻平 且私物足举凶事 智力有限 静默居常 而安独静退 朝服当阶 卜适了 甚轻 北贼闻之 引以为流觞曲水 再对贼锋 及王敦平 迁卫将军 雅复闭城 自守 宜思自效 安奏兴灭继绝 见大镬 帝每叹其忠公 出为持节 时江东草创 夫以一体之小患 由是情好不协 学者好之 况在余哀 领东海王师 时人皆惮其方俨 寻除吴兴太守 邑千户 安欲使献之题榜 既而魏氏子弟往来寿阳 好学 咸谓教义由其兴替 今在岁始 宜以授之 振武谦文 奇德 明 罚敕法 秘耻常侍位卑 乃谋于彪之 群臣进玺 王舒协同义举 而反被黜 东海王越辟为掾 为政和平
高二物理表征交变电流的物理量
3．有效值与最大值之间的关系
1 I 2 Im 0.707Im
U
1 2
Um
0.707U m
任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦 交变电流，对其他形式的交变电流并不适用．
４．交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效 值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变 电流的数值在无特别说明时都是指有效值．
பைடு நூலகம்
1、最大值和有效值 i
（1）最大值：就是
P
交变电流所能达到
Im
的峰值， 用Im和Um
表示。
O Im
t
（2）有效值：就是热
效应与交流相同的直
P’
流电流或电压， 用I和
U表示。
（3）最大值与有效值的关系：
① 关系：I
1 2
Im
0.707
Im
U
1 2
Um
0.707 U m
②注意：只适用于正弦式电流，是理论推导的结果。
表征交变电流的物理量
由于交变电流的电压、电流等的大小和方 向都随时间做周期性变化，因此在交流电路中 使用电压和电流不能全面地反映其电路的特性， 对交变电流就需要多一些的物理量来描述其不 同方面的特性．
一、描述交变电流大小的物 理量
1．最大值：交变电流在一个周期内所能达到的 最大数值．
（1）最大值在实际中有一定的指导意义， 所有使用交流的用电器，其最大耐值应大于 其使用的交流电压的最大值，电容器上的标 称电压值是电容器两极间所允许电压的最大 值．
2．有效值
（1）概念的引入：为了反映交变电流所产生的效果， 引入有效值的概念．
（2）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻， 如果它们在相等时间内产生的热量相等，就把这一直 流的数值叫做这一交变电流的有效值．
高二物理人教版选修32描述交变电流的物理量
高二物理人教版选修32描述交变电流的物理量（1）周期：我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做交变电流的周期。
周期用T 表示，单位是s 。
（2）频率：交变电流在1s 内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率。
频率用f 表示，单位是Hz 。
（3）周期和频率的关系是：11Tf fT或 。
说明：① 我国工农业生产和日常生活中用的交变电流周期是0.02S ，频率是50Hz ，电流方向每秒钟改变100次。
② 交变电流的周期和频率跟发电机转子的角速度有关。
越大，周期越短、频率越高。
２．交变电流的最大值（m E ，m I ， m U ）交变电流的最大值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流或电压变化幅度。
电容器的耐压值是指能够加在它两端的最大电压，若电源电压的最大值超过耐压值,电容器可能被击穿。
但是交流电的最大值不适于表示交流电产生的效果，在实际中通常用有效值表示交流电流的大小。
3. 有效值（E 、I 、U ）让交流电和直流电通过同样的电阻，如果它们在相同时间内产生热量相等，把直流电的值叫做交流电的有效值。
通常用大写字母U 、I 、E 表示有效值。
正弦交流电的有效值与最大值的关系0.7720m m II I ，0.7720m m UI U 。
强调：（1）各种使用交变电流的电器设备上所示值为有效值。
（2）交流电表（电压表或电流表）所测值为有效值。
（3）计算交变电流的功、功率、热量等用有效值。
例1．表示交变电流随时间变化图象如图所示，则交变电流有效值为 A ．52 B.5 A C.3.52 AD.3.5 A解析：设交变电流的有效值为I ，据有效值的定义，得 解得I=5 A 综上所述应选择B 。
例2. 交流发电机矩形线圈边长ab=cd=0.4 m ，bc=ad=0.2 m ，共50匝，线圈电阻r =1 Ω，线圈在B =0.2 T 的匀强磁场中，绕垂直磁场方向的轴OO ′以100r/s 转速匀速转动，外接电阻9Ω，如图所示.求：（1）电压表读数；（2）电阻R上电功率.解析：（1）线圈在磁场中产生：E=NBSω=50×0.2×0.4×0.2×100×2πV=160 Vm160A=82 Am2(R)210rU=IR2（2）P=UI2×2W=1152 W例3. 一电压U0=10 V的直流电通过电阻R在时间t内产生的热量与一交变电流通过R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电的有效值为多少？解：根据t时间内直流电压U0在电阻R上产生的热量与同一时间内交流电压的有效值U在电阻R/2上产生的热量相同，则3.在图示电路中，已知交流电源电压u=200sin10πt V，电阻R=10 Ω，则电流表和电压表读数分别为A.14.1 A,200 VB.14.1 A,141 VC.2 A,200 VD.2 A,141 V分析：在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表示数为u 2V=141 V ，电流值i =UR 210 A=14.1 A.答案：B4. 如何计算几种典型交变电流的有效值？答：交流电的有效值是根据电流的热效应规定的。
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h
11
例6、 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？
3
2
I0
h
12
描述交变电流的物理量
3．正弦交流电的有效值与最大值的关系：
理论计算表明：
E Em 2
U Um 2
I Im
2 h
13
描述交变电流的物理量
思考：如下图交流电的有效值是多少？
h
14
三、相位
e甲=Emsinωt e乙=Emsin(ωt+)
2
描述交变电流的物理量
知识回顾
❖什么是交变电流？ (直流电与恒定电流）
h
1
知识回顾
其中属于交变电流的是 （b）（c）（e）；
其中属于正弦式电流的是 （b）
；
其中属于直流电的是 （a）(d)
；
其中属于恒定电流的是 （a）
。
i
i
i
i
i
o
to
o t
tdo
o t
t
(a )
( b)
( c)
(d )
( e)
图15 1
f1 T
2 2f
T
一个周期内电流方向改变两次。
例1、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？
答案：周期为0.02s，频率为50Hz。
描述交变电流的物理量
二、交变电流的峰值和有效值
1．峰值：交变电流在一个周期内所能达到的最大数值．
（1）最大值在实际中有一定的指导意义，所有使用交流的用 电器，其最大耐值应大于其使用的交流电压的最大值，电 容器上标称电压值是电容器两极间所允许电压的最大值．
描述交变电流的物理量
小结
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。
频率：一秒内完成周期性变化的次数。
f1 T
2 2f
T
二、最大值（峰值） Em Um Ｉm 与有效值
（1）有效值的定义
（2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：E
Em
2
U Um 2Байду номын сангаас
I Im 2
三、相位
h
18
随
（2）分别用大写字母：
E m U m Im
h
6
电容器的耐压值
耐压值 （最大值）
电容
h
7
我 10 分 钟把水 烧开
我的电 流是恒 定的3A
我 10 分 钟也把水 烧开！
我的电 流是变 化的
我的电流
i
有效值也 i
是3A
t
t
图中交流电和直流h 电的热效果相同 8
描述交变电流的物理量
2．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 值的概念． （2）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们 在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交 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 常以整数个周期的时间来确定有效值．
h
10
例5、收录机等小型家用电器所用的稳压电源,是将 220 V的正弦交流电变为稳定的直流电的装置,其中的 关键部分是整流电路.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
弦规律变化）,则该脉动直流电电流的有效值为（B ）
A.8 2 A
B.4 2 A
C.2 2 A
D. 2 A
（4）交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效值；交
流电压表和交流电流表的示数是有效值；交变电流的数值在无特
别说明时都是指有效值．
h
9
描述交变电流的物理量
试一试：
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
值为（ B ） A．5 2 A
B．5 A
42
C．3.5 2 A
D．3.5 A
3 2
随
堂 5. 一盏灯额定电压为220 V，当将它接入峰值 练 习 为311 V的正弦式交变电压上时，这盏灯( C )
A.将不亮
B.灯丝被烧坏
C.正常发光
D.只能暗淡发光
随
堂 6. 标有“250 V 0.5 μF”字样的电容器能
练 习
接入下面哪个电路中使用( A
)
A.220sin100πt(V)
B.220 V照明电路中
堂 1.某交变电流的方向在1 s内改变100次，则其 练 习 周期T和频率f分别为( BD )
A.T=0.01 s
B.T=0.02 s
C.f=100 Hz
D.f=50 Hz
随 堂 2.下列交流电，哪一个不是指有效值 ( C )
练 习
A.交流电压表读数
B.电饭锅的额定电流
C.电容器击穿电压
D.220 V交流电压
C.380sin100πt(V)
D.380 V动力电路中
随 堂 7.在阻值为70Ω的电阻中通以正弦交流电， 练 测得在10 min内放出热量为2.1×104 J，则此 习
交流电的峰值电流为D( )
A.0.24 A
B.0.5 A
C.0.707 A
D.1 A
随 8. 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦 堂 规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 Ω， 练 现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 习( ) D
知识回顾
由于交变电流的大小和方向都随时间做周 期性变化，因此在交流电路就需要更多的物理 量来描述其不同方面的特性？
周期和频率
物理意义：表示交流电变化的快慢
1、周期：T
交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
2、频率： f
交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
角频率：
线圈在磁场中转动的角速度
3、关系：
等于两个初相之差，不随时间变化，可以 说，这两支交变电流的变化规律是相同的， 3、只不是同步的调交不流同发．电机向同一电网供电，相位差 必须为零。否则：会使输电效率降低，甚至损 坏输电设备。
例7：下图所示的三支交变电流，峰值相同的
是_A__、__B___，相位相同的是__B_、__C___，周期相 同的是___A_、__B_、__C______。
A.电压表V的示数为220 V B.电路中的电流方向每秒钟改变50次 C.灯泡实际消耗的功率为484 W D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
随 堂 9. 两个完全相同的电热器，分别通过图甲、 练 乙所示的最大值相等的方波交变电流、正弦 习
式交变电流，则这两个电热器的电功率之比
是 2∶1 .
随 堂
10、下列交变电流的有效值分别为__U_2_m____V
练 习
和__5___2___A
8
6
随 堂 3. 图是某种正弦式交变电压的波形图，由图 练 习 可确定该电压的 （ BC ）
A.周期是0.01 s
B.最大值是311 V
C.有效值是220 V
D.表达式为U=220 sin100πt(V)
随 堂 4. 如图是一个正弦式交变电流的图象，下列 练 说法正确的是( A ) 习
A.周期是0.2 s,电流的峰值是10 A B.周期是0.15 s,电流的峰值是10 A C.频率是5 Hz,电流的有效值是10 A D.频率是0.2 Hz,电流的有效值是7.07 A
1、正弦符号sin后面的量ωt+叫做交变电流的 相位，其中是t=0时的相位，叫做交变电流的 初相位。
三、相位
2. 两 支 交 流 的 相 位 之 差 叫 做 它 们 的 相 位
差 ． 例 如 两 支 交 流 电 ， u1 ＝ Emsin(ωt ＋ Φ1)，u2＝Emsin(ωt＋Φ2)，它们的频率相 同，但初相位不同，它们的相位差(ωt＋ Φ2)－(ωt＋Φ1)＝Φ2－Φ1，是一个常量，