[工学]交变电流复习课件
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周期的时间来确定有效值的． ③交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元
件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值， 并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。
(3)．正弦（或余弦）交变电流有效值与最大值
之间的关系:
I Im 2
U Um 2
(4)一般用电器上标注的额定值是有效值，而电
1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交 变电流的是 A B D ，属于正弦交变电流的是 A 。
i t
A
B
C
D
2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内 的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化 规律如图所示，下面说法中正确的是( D )：
A. T1时刻通过线圈的磁通量为零； B. T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大； C. T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大； D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都
V垂直
e E m sin t
三、交变电流的图像和变化规律 1、正弦交变电流的图象
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
三、交变电流的图像和变化规律
2、交变电流的变化规律
(1)感应电动势: e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)
如图所示，有一矩形线圈 abcd 在匀强磁 场中分别绕O1、O2轴以同样的角速度匀速 转动，那么此线圈在以O1、O2为轴分别旋 转到线圈平面与磁场垂直时，所产生的感 应电流之比为
A、1∶2 B、2∶1 C、1∶4 D、4∶1 E、1∶1
a O1 O2
b
B
d
c
表征交变电流的物理量
一、描述电流变化快慢的物理量
所以，E感=0，i感=0 即：此时线圈中无电流！
第二特殊位置：S//B
特点： 1、磁通量为最小，Ф=0
2、导体边垂直切割磁感线 线圈中有感应电流
思考：
在线圈旋转至任何一个非特殊位置时的感应电动势 如何计算？
以线圈从中性面转动为t=0时刻开始计时，经过t时 间
V
e nBs sint
t
(2)感应电流: i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计时) i=(nBsω/R)cosωt=Imcosωt(从从B∥S开始计时) (3)外电路电阻两端的电压: u=Umsinωt(从中性面开始计时) u=Umcosωt(从从B∥S开始计时)
三、交变电流的图像和变化规律
3、交变电流的种类
30
(3)电路中电压表和电流表示数各是多少。
电动势的有效值为 E Em 50 35.4V
22
电流表的示数
I E 35.4 3.54A R r 91
电压表的示数 U IR 3.949 31.86V
(4)线圈每转过一周，外力所做的功。
一.容抗
1、反映电容对交流的阻碍作用 2、影响容抗大小的因素
为最大。
从中性面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emsinω t 电流瞬时值表达式：i=Imsinω t
ad
从平行面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emcosω t 电流瞬时值表达式：i=Imcosω t
b
c
其中：Em=NBSω =Nφ mω
Im=Em/R总
以下几种情况若B、N、S、ω 相同，则Em相同
电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍 作用就越小，容抗越小。
1
*公式：X C 2fC 3.应用 通交流、隔直流，通高频、阻低频
（1）隔直电容：隔直流，通交流。
（2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电容，而 将低频信号送到下一级。作用：通高频，阻低频。
我的电流 有效值是
3A
3．有效值
（1）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．（热效应相同）
（2）说明： ①交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的方向无
关，计算电功和热量必须用有效值 ②有效值一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个
交变电流
一、交变电流的概念
交变电流： 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 简称：交流（AC ）
直流电流：方向不随时间变化的电流 （DC）
i
t
二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
将立体图转化为平面图
两个特殊位置：
第一特殊位置：S⊥B —中性面
中性面特点： 1、磁通量最大Ф=Фmax 2、导体边不切割磁感线
e Em sint NBS 2nsin(2nt)
100 1 0.05 2 300 sin(2 300 t)
60
wk.baidu.com60
50sin(10t)V
(2)线圈转过1／30s时电动势的瞬时值多大；
当t＝1／30s时，电动势的瞬时值
e 50sin(10 1 ) 43.3V
1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间
2．频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数
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．
T 2 1 f
二、描述交变电流大小的物理量
1、瞬时值 e NBS sin t
2、最大值(峰值)：
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋
转时，电动势最大值：
U/V
Em nBS
电压最大值
Um
电压瞬时值
t/s
0
3．有效值
甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、 水的初温相同．若直流电源用10分钟把水烧开，而 第二次用交流电时也用10分钟把水烧开
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
容器上标注的是最大值
4、平均值: E N t
应用:计算通过某导体截面的电量
q It
E
t
N
t
t
N
R总
R总
R总
图中两交变电流通过相同的电阻R。求： （1）分别写出它们的有效值、周期和频率。 （2）计算它们在R上产生的功率之比。
如图所示，线圈的面积是0.05㎡，共有100匝；线圈 电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强 度为B＝1／πT，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；
件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值， 并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。
(3)．正弦（或余弦）交变电流有效值与最大值
之间的关系:
I Im 2
U Um 2
(4)一般用电器上标注的额定值是有效值，而电
1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交 变电流的是 A B D ，属于正弦交变电流的是 A 。
i t
A
B
C
D
2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内 的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化 规律如图所示，下面说法中正确的是( D )：
A. T1时刻通过线圈的磁通量为零； B. T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大； C. T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大； D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都
V垂直
e E m sin t
三、交变电流的图像和变化规律 1、正弦交变电流的图象
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
三、交变电流的图像和变化规律
2、交变电流的变化规律
(1)感应电动势: e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)
如图所示，有一矩形线圈 abcd 在匀强磁 场中分别绕O1、O2轴以同样的角速度匀速 转动，那么此线圈在以O1、O2为轴分别旋 转到线圈平面与磁场垂直时，所产生的感 应电流之比为
A、1∶2 B、2∶1 C、1∶4 D、4∶1 E、1∶1
a O1 O2
b
B
d
c
表征交变电流的物理量
一、描述电流变化快慢的物理量
所以，E感=0，i感=0 即：此时线圈中无电流！
第二特殊位置：S//B
特点： 1、磁通量为最小，Ф=0
2、导体边垂直切割磁感线 线圈中有感应电流
思考：
在线圈旋转至任何一个非特殊位置时的感应电动势 如何计算？
以线圈从中性面转动为t=0时刻开始计时，经过t时 间
V
e nBs sint
t
(2)感应电流: i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计时) i=(nBsω/R)cosωt=Imcosωt(从从B∥S开始计时) (3)外电路电阻两端的电压: u=Umsinωt(从中性面开始计时) u=Umcosωt(从从B∥S开始计时)
三、交变电流的图像和变化规律
3、交变电流的种类
30
(3)电路中电压表和电流表示数各是多少。
电动势的有效值为 E Em 50 35.4V
22
电流表的示数
I E 35.4 3.54A R r 91
电压表的示数 U IR 3.949 31.86V
(4)线圈每转过一周，外力所做的功。
一.容抗
1、反映电容对交流的阻碍作用 2、影响容抗大小的因素
为最大。
从中性面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emsinω t 电流瞬时值表达式：i=Imsinω t
ad
从平行面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emcosω t 电流瞬时值表达式：i=Imcosω t
b
c
其中：Em=NBSω =Nφ mω
Im=Em/R总
以下几种情况若B、N、S、ω 相同，则Em相同
电容越大，交流的频率越高，电容器对交流的阻碍 作用就越小，容抗越小。
1
*公式：X C 2fC 3.应用 通交流、隔直流，通高频、阻低频
（1）隔直电容：隔直流，通交流。
（2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电容，而 将低频信号送到下一级。作用：通高频，阻低频。
我的电流 有效值是
3A
3．有效值
（1）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．（热效应相同）
（2）说明： ①交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的方向无
关，计算电功和热量必须用有效值 ②有效值一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个
交变电流
一、交变电流的概念
交变电流： 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 简称：交流（AC ）
直流电流：方向不随时间变化的电流 （DC）
i
t
二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
将立体图转化为平面图
两个特殊位置：
第一特殊位置：S⊥B —中性面
中性面特点： 1、磁通量最大Ф=Фmax 2、导体边不切割磁感线
e Em sint NBS 2nsin(2nt)
100 1 0.05 2 300 sin(2 300 t)
60
wk.baidu.com60
50sin(10t)V
(2)线圈转过1／30s时电动势的瞬时值多大；
当t＝1／30s时，电动势的瞬时值
e 50sin(10 1 ) 43.3V
1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间
2．频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数
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．
T 2 1 f
二、描述交变电流大小的物理量
1、瞬时值 e NBS sin t
2、最大值(峰值)：
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋
转时，电动势最大值：
U/V
Em nBS
电压最大值
Um
电压瞬时值
t/s
0
3．有效值
甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、 水的初温相同．若直流电源用10分钟把水烧开，而 第二次用交流电时也用10分钟把水烧开
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
容器上标注的是最大值
4、平均值: E N t
应用:计算通过某导体截面的电量
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E
t
N
t
t
N
R总
R总
R总
图中两交变电流通过相同的电阻R。求： （1）分别写出它们的有效值、周期和频率。 （2）计算它们在R上产生的功率之比。
如图所示，线圈的面积是0.05㎡，共有100匝；线圈 电阻为1Ω，外接电阻R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强 度为B＝1／πT，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；