5.2描述交变电流的物理量(公开课优秀课件)

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．求通过某导体截面的电量一定要用 平均值。
平均值：
E N t
三、相位
请同学们阅读教材36页，回答下列问题：
1.概念：交变电流的表达式U＝Emsin(ωt＋φ)中的相当
于角度的量，即“__ω_t_＋__φ__”称为交变电流的__相__位___。 2．初相位：t＝0时交变电流的__相__位___。
C．求通过某导体截面的电量一定 要用平均值。
巩固练习：
１．关于交变电流的几种说法正确的是( C )
A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流 值是指峰值
B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中 的瞬时值
C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交 流的有效值
D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值。
课堂小结
1、周期和频率： T 1 f
2 2f
T
2、 峰值（最大值）：表示交流电流的强弱或电压的高低
3、有效值： (1)根据电流的热效应来规定。
(2)正弦交变电流的最大值是有效值的 2 倍。
(3)注意： A、对于交流若没有特殊说明的均指有效值。
B、求交变电流的功、功率和电热时 必须用交变电流的有效值。
复习提问:
1、什么叫交变电流？什么叫正弦式交变 电流？
大小和方向随时间作周期性变化的电流 叫做交变电流;简称交流。
按正弦规律变化的交变流电叫正弦式交变电流。
2、正弦式交变电流的电动势瞬时值表 达式是什么？电动势的最大值是什么？
电动势瞬时值 e E m sin t
其中 EmNBS
请同学们阅读教材34页，回答下列 问题： （1）什么叫交变电流的周期？ （2）什么叫交变电流的频率？ （3）周期、频率、角速度的关系是 什么？ （4）我国使用的交变电流的周期和 频率各是多大？
12
3
4
ts
I2( 2)21( 4)214
22 22
图15 3
I 5A
Thank you！
于交流电的峰值，否则电容器可能被击穿。
例如将e=400sin314t加在电容器两 400V 端，那么电容器的耐压值不得低于
思考与讨论：如图所示通过一个R=1Ω的电阻的
电流i随时间变化的曲线。它不是恒定电流。
1. 怎样计算通过1 S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
（1）定义：
根据电流的热效应来规定，让交流和 恒定电流分别通过大小相同电阻，如果在 交流的一个周期内它们产生的热量相等， 而这个恒定电流是I、பைடு நூலகம்压是U，我们就把 这I、U叫做这个交流的有效值。
交流
通过大小相同 电阻R
恒定电流
ＩＵ
在交流电的一 个周期内
Q交 Q直
交流的 有效值 为ＩＵ
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，如果 改为3A的恒定电流通过这段电阻丝 ，在相同的时间内产生的热量也是 Q，那么，这个交变电流的有效值
一、描述交变电流变化快慢的物理量
1、 周期：符号是T 单位为S 交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
2、频率: 符号是f 单位为Hz
交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
3、关系：
T1 f
2 2f
T
4.我国生产和生活用交变电流的 周期T＝__0_.0_2___s， 频率f= __5_0____Hz， 角速度ω＝_1_0_0_π___rad/s，
个电阻R也能在1 S内产生同样的热量，这个电流是大
？
i/A
2
1 0
0.5
1
-1
t/s
-2
i/A
2
1 0
0.5
1
-1
t/s
-2
解：(1)Q 交 2I12R1 t2I22R2t(2)Q直I2Rt
2 1 2 1 0 .2 2 2 2 1 0 .32.8I211
2.8J
I 2.8A
2、有效值
3．相位差：两支交变电流的__相__位___之差。对于频率
相同的两个交变电流，其相位差等于其_初__相__位___之差，即 Δφ＝__φ_2－__φ__1 __。
相位差是个很重要的物理量。不同的交流发电机 在向同一个电网供电的时候，它们的相位必须完 全相同，即相位差必须保持为0，不然的话，轻 则会使输电效率降低，严重时会损坏输电设备。
练习：如图所示为某正弦式交变电流的图像， 求其周期,频率和角速度。
U/v
解：T＝0.04s
f 1 25Hz T
2 2f
T
50rad / s
tt//1100--22ss
二、描述交变电流大小的物理量 1、峰值（最大值）：Im、Um
1）物理意义 ：表示电流的强弱或电压的高 低。
2）电容器的耐压值（也称击穿电压）要高
u/v
200
t/s
2
4
－200
3.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。
I2RT1 2I12RT1 2I22RT
42
I
1 2
(I12
I22
)
3 2
12(4 2)2(3 2)25A
4：如图表示一交流随时间变化的 图像，求此交流的有效值。
iA
I2RTI12RT 2I22RT 22o
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_0_._2_5_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__2_0_0__V；若将该电压加在一阻值为100Ω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____2__A。
就是 3A
（2）正弦交变电流的最大值为有效值
的 2 倍。
E Em 2 0.707Em
U Um 2 0.707Um I Im 2 0.707Im
最大值除以 2 倍求有效值的方法只适
用于求正弦或余弦交变电流的有效值 我国用的交变电流为e=311sin100πt,求这种 交变电流的有效值。
解：有效值为：
E Em 311 22V0 22
(3)有效值的说明：
A、交流用电器上标出的额定电压和额定 电流指的是有效值；
B、交流电流表和交流电压表的读数是有 效值
C、保险丝的熔断电流是有效值
D、以后提到的交变流电的数值，若没有 特殊说明的均指有效值
（4）注意：峰值（最大值）、有效值、
平均值在应用上的区别。