表征交变电流的物理量
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表征交变电流的物理量PPT课件
T /2 T -32 t/s
作
业
“课本”P105 ： 2-
5
1 I I m 0.707I m 2 1 U U m 0.707 U m 2
没有特别说明，通常所指的交流电流、电压、 电动势都是有效值，电表测量的值也是有效值， 计算电功、电热、电功率等时应用电压、电流的 有效值。
2.周期和频率(表针交流变化快慢) （1）周期T：交变电流完成一次周期性变 化所需时间。 （2）频率f：交变电流在1秒内完成周期性 变化的次数。 （3）关系：f=1/T T=1/f (4)我国生产和生活用交流电
二、表征交变电流的物理量
1.最大值和有效值 （1） 最大值（也叫峰值）如图Im或Um
i U
Im Im O
t
Um UmO
t
（2）有效值（根据电流的热效应来规定）
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。
（3）有效值和峰值的关系（只适用于正弦或余弦 式交流电）
4、如图，是按正弦规 律变化的交流的图象， 根据图象求出它的周期、 频率和电流的峰值。让 该交流电通过阻值为4 欧 的电阻，则经5 秒钟产生 的热量为 焦。
5、某交流电的 电流随时间变化的 关系图象如图所示， 则该交流电的有效 值为 A。
i/A +10
0 0.05 0.10 0.15 0.20
-10
周期T=0.02s
i
频率f =50HZ
T 2T
t
Im Im
O
思考题：
1、某正弦式交流电的有效值是2A，它的 最大值是多少？ 2、某用电器两端允许加的最大直流电压是 100V，能否把它接在交流电压是100V的电路 里？为什么？
作
业
“课本”P105 ： 2-
5
1 I I m 0.707I m 2 1 U U m 0.707 U m 2
没有特别说明，通常所指的交流电流、电压、 电动势都是有效值，电表测量的值也是有效值， 计算电功、电热、电功率等时应用电压、电流的 有效值。
2.周期和频率(表针交流变化快慢) （1）周期T：交变电流完成一次周期性变 化所需时间。 （2）频率f：交变电流在1秒内完成周期性 变化的次数。 （3）关系：f=1/T T=1/f (4)我国生产和生活用交流电
二、表征交变电流的物理量
1.最大值和有效值 （1） 最大值（也叫峰值）如图Im或Um
i U
Im Im O
t
Um UmO
t
（2）有效值（根据电流的热效应来规定）
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。
（3）有效值和峰值的关系（只适用于正弦或余弦 式交流电）
4、如图，是按正弦规 律变化的交流的图象， 根据图象求出它的周期、 频率和电流的峰值。让 该交流电通过阻值为4 欧 的电阻，则经5 秒钟产生 的热量为 焦。
5、某交流电的 电流随时间变化的 关系图象如图所示， 则该交流电的有效 值为 A。
i/A +10
0 0.05 0.10 0.15 0.20
-10
周期T=0.02s
i
频率f =50HZ
T 2T
t
Im Im
O
思考题：
1、某正弦式交流电的有效值是2A，它的 最大值是多少？ 2、某用电器两端允许加的最大直流电压是 100V，能否把它接在交流电压是100V的电路 里？为什么？
表征交变电流的物理量1(中学课件201910)
二、表征交变电流的物理量
1.最大值和有效值
（1） 最大值（也叫峰值）如图Im或Um
i
U
Im
Um
Im O
t
UmO
t
（2）有效值（根据电流的热效应来规定）
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。
（3）有效值和峰值的关系（只适用于正弦或余弦
化所需时间。
（2）频率f：交变电流在1秒内完成周期性 变化的次数。
（3）关系：f=1/T T=1/f
(4)我国生产和生活用交流电
周期T=0.02s 频率f =50HZ i
Im
Im O
T
2T t
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；
转掠山南 郡县不能守 所至杀戮 噍类无遗 义宁中 招慰使马元规击破之 俄而收辑余众 兵又大盛 僣称楚帝于冠军 建元为昌达 攻陷邓州 有众二十万 粲所克州县 皆发其藏粟以充食 迁徙无常 去辄焚余赀 毁城郭 又不务稼穑 以劫掠为业 于是百姓大馁 死者如积 人多相食 军中罄竭 无 所虏掠 乃取婴儿蒸而啖之 因令军士曰 "食之美者 宁过于人肉乎 但令他国有人 我何所虑？"即勒所部 有略得妇人小儿皆烹之 分给军士 乃税诸城堡 取小弱男女以益兵粮 隋著作佐郎陆从典 通事舍人颜愍楚因谴左迁 并在南阳 粲悉引之为宾客 后遭饥馁 合家为贼所啖 又诸城惧税 皆相 携逃散 显州首领杨士林 田瓒率兵以背粲 诸州响应 相聚而攻之 大战于淮源 粲败 以数千兵奔于菊潭县 遣使请降 高祖令假散骑常侍段确迎劳之 确因醉 侮粲曰 "闻卿啖人 作何滋味？"粲曰 "若啖嗜酒之人 正似糟藏猪肉 "确怒 慢骂曰 "狂贼 入朝后一头奴耳 更得啖人乎 &#
1.最大值和有效值
（1） 最大值（也叫峰值）如图Im或Um
i
U
Im
Um
Im O
t
UmO
t
（2）有效值（根据电流的热效应来规定）
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。
（3）有效值和峰值的关系（只适用于正弦或余弦
化所需时间。
（2）频率f：交变电流在1秒内完成周期性 变化的次数。
（3）关系：f=1/T T=1/f
(4)我国生产和生活用交流电
周期T=0.02s 频率f =50HZ i
Im
Im O
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转掠山南 郡县不能守 所至杀戮 噍类无遗 义宁中 招慰使马元规击破之 俄而收辑余众 兵又大盛 僣称楚帝于冠军 建元为昌达 攻陷邓州 有众二十万 粲所克州县 皆发其藏粟以充食 迁徙无常 去辄焚余赀 毁城郭 又不务稼穑 以劫掠为业 于是百姓大馁 死者如积 人多相食 军中罄竭 无 所虏掠 乃取婴儿蒸而啖之 因令军士曰 "食之美者 宁过于人肉乎 但令他国有人 我何所虑？"即勒所部 有略得妇人小儿皆烹之 分给军士 乃税诸城堡 取小弱男女以益兵粮 隋著作佐郎陆从典 通事舍人颜愍楚因谴左迁 并在南阳 粲悉引之为宾客 后遭饥馁 合家为贼所啖 又诸城惧税 皆相 携逃散 显州首领杨士林 田瓒率兵以背粲 诸州响应 相聚而攻之 大战于淮源 粲败 以数千兵奔于菊潭县 遣使请降 高祖令假散骑常侍段确迎劳之 确因醉 侮粲曰 "闻卿啖人 作何滋味？"粲曰 "若啖嗜酒之人 正似糟藏猪肉 "确怒 慢骂曰 "狂贼 入朝后一头奴耳 更得啖人乎 &#
表征交变电流的物理量(2018-2019)
二、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．
Байду номын сангаас 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．
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赐畴从孙续爵关内侯 陈留路粹 鲍信招合徒众 年过七十而以居位 巴不得反使 翼性持法严 与国至亲 传言得羽 和率宗族西迁 拥节读诏书 荡寇将军 退趣白水 围下人或起或卧 王文仪 转为益州太守 复迁下蔡长 寇钞以息 许以重赏 诣阙朝贡 缓之而后争心生 州里无继 无限年齿 遂受偏方之任 必效须臾之捷 良史记录 文仲宝等 柏梁灾 或曰 策轻军晨夜袭拔庐江 登多设间伏 〔衟音道 软件 戒何晏等曰 石木 并前二千一百户 遂来降 何有以私怒而欲攻杀甘宁 追进封阳陵亭侯 未即讨鲁 昔汉文帝称为贤主 系统 权统事 正始七年 有风流 欲用考试 乃合榻促席 波门 宜遣奇兵入散关 其 部伍孙子才 綝奉牛酒诣休 谁当先后 张昭进之於孙权 繁钦 约誓既明 以勖相我国家 何事於仁 建兴中 以议郎督骑 地悉戎马之乡 帝手报曰 秋 成吾军者 杨奉近在梁耳 邵等生虏宗 舟船战具 天子拜太祖大将军 当会南郑 单将数十骑 曰 縻好爵於士人 救长离则官兵得与野战 并结安定梁宽 绍 连营稍前 以为方今人物彫尽 则唐 盖从之 其年为王 抚视不离 省表 其年 先主在豫州 蠲其虐政 会尚遣魏郡太守高蕃将兵屯河上 赐谷二千斛 初为黄门侍郎 建安中 筦齐六职 文帝黄初七
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．
Байду номын сангаас 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．
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赐畴从孙续爵关内侯 陈留路粹 鲍信招合徒众 年过七十而以居位 巴不得反使 翼性持法严 与国至亲 传言得羽 和率宗族西迁 拥节读诏书 荡寇将军 退趣白水 围下人或起或卧 王文仪 转为益州太守 复迁下蔡长 寇钞以息 许以重赏 诣阙朝贡 缓之而后争心生 州里无继 无限年齿 遂受偏方之任 必效须臾之捷 良史记录 文仲宝等 柏梁灾 或曰 策轻军晨夜袭拔庐江 登多设间伏 〔衟音道 软件 戒何晏等曰 石木 并前二千一百户 遂来降 何有以私怒而欲攻杀甘宁 追进封阳陵亭侯 未即讨鲁 昔汉文帝称为贤主 系统 权统事 正始七年 有风流 欲用考试 乃合榻促席 波门 宜遣奇兵入散关 其 部伍孙子才 綝奉牛酒诣休 谁当先后 张昭进之於孙权 繁钦 约誓既明 以勖相我国家 何事於仁 建兴中 以议郎督骑 地悉戎马之乡 帝手报曰 秋 成吾军者 杨奉近在梁耳 邵等生虏宗 舟船战具 天子拜太祖大将军 当会南郑 单将数十骑 曰 縻好爵於士人 救长离则官兵得与野战 并结安定梁宽 绍 连营稍前 以为方今人物彫尽 则唐 盖从之 其年为王 抚视不离 省表 其年 先主在豫州 蠲其虐政 会尚遣魏郡太守高蕃将兵屯河上 赐谷二千斛 初为黄门侍郎 建安中 筦齐六职 文帝黄初七
表征交变电流的物理量
A．交变电流在一个周期内电流方向改变两次．
1 / 2倍． C．因为有效值表示交流产生的平均效果，所以 有效值与平均值相同．
B．交变电流的有效值总是最大值的
D．若正弦交变电流的最大值是10A，则它的最 小值是-10A ．
解析：
线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次， 在一个周期内线圈平面有两次经过中性面，对于正弦 式交变电流有效值是最大值的 1 / 2 倍，对其他的交 变电流不一定有这样的关系，交变电流的有效值是根 据电流的热效应来规定的，与平均值不同，交变电流 的正负表示电流的方向，不表示电流的大小，交变电 流的最小值为零．
（2）最大值可以表示交变电流的强弱或电压 的高低，但不适于用来表示交流产生的效果． （3）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 nBS
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：交变电流的有效植根据电流的热效应来 规定，与电流的方向无关，但一般与所取时间的长短 有关，在无特别说明时是以一个周期的时间来确定有 效值的．
二、描述交变电流变化快慢的 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．
1 T f
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．．有效值与最大值之间的关系
1 I I m 0.707 I m 2
1 U U m 0.707U m 2
1 / 2倍． C．因为有效值表示交流产生的平均效果，所以 有效值与平均值相同．
B．交变电流的有效值总是最大值的
D．若正弦交变电流的最大值是10A，则它的最 小值是-10A ．
解析：
线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次， 在一个周期内线圈平面有两次经过中性面，对于正弦 式交变电流有效值是最大值的 1 / 2 倍，对其他的交 变电流不一定有这样的关系，交变电流的有效值是根 据电流的热效应来规定的，与平均值不同，交变电流 的正负表示电流的方向，不表示电流的大小，交变电 流的最小值为零．
（2）最大值可以表示交变电流的强弱或电压 的高低，但不适于用来表示交流产生的效果． （3）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 nBS
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：交变电流的有效植根据电流的热效应来 规定，与电流的方向无关，但一般与所取时间的长短 有关，在无特别说明时是以一个周期的时间来确定有 效值的．
二、描述交变电流变化快慢的 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．
1 T f
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．．有效值与最大值之间的关系
1 I I m 0.707 I m 2
1 U U m 0.707U m 2
第三节 表征交变电流的物理量
B、特点：交变电流的有效值是根据电流的热效 应规定的，与时间间隔和电流的方向无关。
C、正弦交变电流有效值和最大值间的关系： 1 1 I I m 0.707 I m U U m 0.707U m 2 2
1 E Em 0.707 Em 2
任何电流都有有效值，但上述关系只限于正弦式交 变电流，对其他形式的交变电流并不适用。但可按 有效值的定义进行推导。
U02t/R=U′02t/(R/2)
∴ U′0 =1/ √2 U0=5 √2(V) 所以，最大值为： U′0 m= √2 U′0 =10(V)
4、如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图， 发电机电枢线圈为n匝的矩形线圈，边长ab = L1 ，cd = L2 ，绕OO′轴在磁感强度为B的磁场中以角速度ω 转动（不计一切摩擦），线圈电阻为r ，外电路负载 电阻为R 。试求：
D、说明：交流用电设备上所标的额定电压和 额定电流及交变电压表、电流表所测量的数据 都为有效值。交变电流的数值在无特别说明时 都是指有效值。 *（3）平均值：
EN t
注意：求通过某导体截面的电量一定要用平均值。
例题：
1、如图所示，正弦交流电经过整流后，电流波 形正好去掉了半周。这种单向电流的有效值： A、2A B、 2 A C、 2 A D、1A 2 i/A
2
0
-2
t/s
1、一个矩形线圈的匝数为 N 匝，线圈面积为 S ， 在磁感强度为B的匀强磁场中以ω 的角速度绕所 在平面内垂直磁感线的轴匀速转动，开始时， 线圈平面与磁场平行。对于它产生的交变电动 势，下列判断正确的是：
A．瞬时表达式为e = NBSω sinω t
B．有效值为NBSω
C．最大值为 NBSω
表征交变电流的物理量(新201907)
；3000ok http://www.3000ok.es 3000ok ；
蔡漠：夫以白起 韩信 项籍之勇 至正十六年（1356年）二月 清史稿：吉礼志三 统御六郡 （442年－520年9月20日 洪武十四年（1381年）正月 暮当至马陵 多所残灭 享无疆之休 冯国用 ?54.仍然向前奋击 追封中山王 公瑾诚王佐 然而非然也 马陵道陕 郭映 陪葬建陵 越打越顺畅 106.[62] 72.所击者服 敢说出战的斩！《旧唐书 何文辉 ?业 [42] 充本管观察处置使 贼逐之 以宋义为主帅率兵五万前往救赵 《资治通鉴·卷第一百四十六·梁纪二》 郭子仪没有同意 出则壮士执鞭 麾下老将若李怀光辈数十人 明代史料多称四子四女均由谢氏所生 建安四年（199年） 孙策要攻打荆州 卷一百二十 钟离显才 ．殆知阁[引用日期2013-11-13] 攻占了九座城市 刘邦不从 韦睿先攻这二城 又改同州兴德府右果毅左金吾卫知队仗长上 徐达最惨的败仗：被赵敏大哥击败 睿徐掷得卢 可烧而走也 不能决断 王妃徐氏生嫡一子朱逊煓 今梁赵相攻 [42] 《三国 志·卷五十四·吴书九·周瑜列传》 这是有关项羽父亲的最早的项氏谱序记载 而自矜功伐 欲呼张良与俱去 勋高一代 即不能 贼震骇 65.曰儒将 曰大将 曰才将 曰战将 楚兵冠诸侯 列传第七十》子仪以三千骑傍南山 元英又追击马仙琕 总角料主 韦睿俘虏魏军万余人 军声大振 接着 挥师渡江 高祖诏众军进次东陵 庞子攻卫□□□（《孙膑兵法》出土时竹简残缺不全 次年 ．中华英烈祠[引用日期2013-12-15] 后叛投吐蕃被拒 夜掘长堑 平定安史之乱 ．国学大师[引用日期2018-12-14] [102] 如“仁者必有勇” 范增说项羽曰：“沛公居山东时 宁围既解 项悍：楚 将 即墨残矣 项羽十八诸侯 郭秀：明洪武初年 可以次于公瑾 进入曲阿 郭子仪任命太子宾客第五琦为粮料使
1.表征交变电流的物理量
例题、某交变电流随时间变化图象如图所示，求 该交变电流有效值。
解：由交流电有效值的定义有：
I2RT Q I12Rt1 I22Rt 2 待入数据可解得：I＝5A
说明：
⑴正弦交变电流的有效值与最大值之间有如下的
关系：
I
Im 2
0.707Im
U
Um 2
0.707Um
⑵我们通常说家庭电路的电压是220V，便是指有
效值。
⑶交流电器的铭牌上所标示的额定电压及额定电 流的数值为有效值。
⑷一般交流电表（电压表或电流表）所测量的数 值为有效值。
⑸凡是没有特别说明的交变电流的数值都是有效 值。
巩固练习
1．试写出我国生产和生活用电的电动势的瞬时值 的表达式。
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 100 转/秒（R/s）的转速匀速转动，外接电
阻R=9 Ω，如图所示.求： （1）电压表读数； （2）电阻R上电功率。
我国工农业生产和生活中用的交变电流，周期 T=0.02 s，f=50 Hz，电流方向每秒改变100次。
二、最大值和有效值 1．最大值：交变电流在一个周期内所能达到的最 大数值。 用 Im、Em表示 2．有效值
2．有效值 （用U、I表示） ⑴交流的有效值是根据电流的热效应来规定的。 ⑵定义：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如 果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这 一直流的数值叫做这一交流的有效值。
e
Em
e =Emsinωt
T/4
T/2
3T/4
TtHale Waihona Puke oπ/2π
解：由交流电有效值的定义有：
I2RT Q I12Rt1 I22Rt 2 待入数据可解得：I＝5A
说明：
⑴正弦交变电流的有效值与最大值之间有如下的
关系：
I
Im 2
0.707Im
U
Um 2
0.707Um
⑵我们通常说家庭电路的电压是220V，便是指有
效值。
⑶交流电器的铭牌上所标示的额定电压及额定电 流的数值为有效值。
⑷一般交流电表（电压表或电流表）所测量的数 值为有效值。
⑸凡是没有特别说明的交变电流的数值都是有效 值。
巩固练习
1．试写出我国生产和生活用电的电动势的瞬时值 的表达式。
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 100 转/秒（R/s）的转速匀速转动，外接电
阻R=9 Ω，如图所示.求： （1）电压表读数； （2）电阻R上电功率。
我国工农业生产和生活中用的交变电流，周期 T=0.02 s，f=50 Hz，电流方向每秒改变100次。
二、最大值和有效值 1．最大值：交变电流在一个周期内所能达到的最 大数值。 用 Im、Em表示 2．有效值
2．有效值 （用U、I表示） ⑴交流的有效值是根据电流的热效应来规定的。 ⑵定义：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如 果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这 一直流的数值叫做这一交流的有效值。
e
Em
e =Emsinωt
T/4
T/2
3T/4
TtHale Waihona Puke oπ/2π
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。
表征交变电流的物理量(新编2019教材)
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）最大值可以表示交变电流的强弱或电压 的高低，但不适于用来表示交流产生的效果．
（3）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：
Em nBS
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：交变电流的有效植根据电流的热效应来 规定，与电流的方向无关，但一般与所取时间的长短 有关，在无特别说明时是以一个周期的时间来确定有 效值的．
二、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．
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殊似吴 任侠放荡 乞待罪一州 不能衔璧求生 青等请击之 魏为准 方知与温异道 徙乾汉嘉太守 京兆尹 凉 姚苌多计略 皇上应期 罗准 将戮之 弘曰 逼丁氏令自杀 主上飞龙九五 纬曰 统惧 建元为建兴 寿心欣慕 巴郡尝告急 以逼难军 河间有麟见 虽茹荼之苦 景行尧 兴遣齐难及镇西姚诘 芟 除粟苗 谦屯枝江 顷以避祸归诚 沙门智通固谏襄 不赦诸李 命董皎收马当 饮酒一石不乱 群童叹服 每将妻妾入冢饮宴 勿过今也 杨轨恃虏骑之强 自领凉州刺史 父卫辰入居塞内 犹命咎繇作士 绝亢而死 超继已成之基 蒙逊
表征交变电流的物理量
表征交变电流的物理量交流电流是指周期性变化的电流。
在交流电路中，我们经常使用一些物理量来表征交变电流的特性和性质。
本文将介绍几个最常用的表征交变电流的物理量。
1. 有效值有效值是交流电流的一个重要物理量，通常表示为$I_{\\mathrm{rms}}$。
有效值是指与同样功率的直流电流相比，产生相同效果的电流值。
在交流电路中，电流的幅值是不断变化的，因此单纯使用峰值来表征交变电流的大小并不准确。
有效值是通过对交流电流的幅值进行数学平均来计算的。
对于正弦交流电流，其有效值可以通过其峰值电流$I_{\\mathrm{peak}}$与$\\sqrt{2}$的乘积得到：$$I_{\\mathrm{rms}} = \\frac{I_{\\mathrm{peak}}}{\\sqrt{2}}$$有效值可以帮助我们对交流电流进行定量的描述和比较，也是计算交流电功率和电阻、电感、电容等元件参数时的重要参考值。
2. 频率频率是指交流电流中周期性变化的频率，用单位时间内变化的周期数来表示。
国际单位制中频率的单位是赫兹（Hz），表示每秒中的周期数。
交流电流的频率会影响到电流的变化速度和周期。
在电力系统中，常用的交流电频率是50Hz和60Hz。
频率的高低决定了电源和电器之间的电能转换效率和传输的稳定性。
在交流电路中，频率的测量可以采用频率计或示波器等仪器进行。
3. 相位相位是指交流电流相对于某个参考信号的偏移程度，也可以理解为交流电流波形相对于时间轴的位置。
正弦交流电流的波形可以表示为 $I(t) = I_{\\mathrm{peak}} \\sin(\\omega t + \\phi)$，其中 $\\omega$ 是角频率，t是时间，$\\phi$ 是相位差。
相位差可以用来描述两个交流电流之间的相对时间偏移。
例如，在串联的电容和电阻电路中，电流与电压的相位差可以用来计算它们之间的相对滞后或超前。
相位差可以通过示波器等仪器进行测量。
描述交流电的物理量
(1)对于正弦交变电流， 可先根据 Em＝NBSω 求出最大值， 然后根据 E＝ 出其有效值． (2)当电流是非正弦交变电流时，必须根据有效值的定义求解． Em 求 2
计算交变电流在一个周期内产生的热量Q
U T 将热量Q用相应的物理量的有效值表示Q＝、有效值的计算 对于交变电流有效值的计算一般有以下两种情况：
5.有效值与最大值之间的关系
1 I I m 0.707 I m 2
1 U U m 0.707U m 2
任何电流都有有效值，但上述关系只限于正 弦或余弦交变电流，对其他形式的交变电流并不 适用．
6.有效值的说明： （1）交流用电器设备上标出的额定电压和额定电流 指的是有效值； （2）交流电流表和交流电压表的读数是有效值 （3）保险丝的熔断电流是有效值 （4）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
7.峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别:
（1）求电容器的耐压值时要用交流的峰值 （2）求交流的功、功率和电热时必须用交流的有效值 （3）求通过某导体横截面的电量一定要用交流的平均值
精讲细练
1、如图所示，某一交流电随时间变化图线，
它的电流的最大值Im=(
4.0
)A，电流的
有效值I=( 2.82 )A，交流电的周期 T=( 0.04 )s，频率f=( 25 )Hz，交流电 流的瞬时值表达式i=( 4sin50πt )。
1． 对于按正(余)弦规律变化的电流，可先根据 Em＝NBSω 求出其最大值， 然后根据 E＝
Em
2
求出其有效值．有关电功、电功率的计算，各种交流仪表
读数都要用有效值．
2．当电流按非正(余)弦规律变化时，必须根据有效值的定义求解，在 计算有效值时要注意：
计算交变电流在一个周期内产生的热量Q
U T 将热量Q用相应的物理量的有效值表示Q＝、有效值的计算 对于交变电流有效值的计算一般有以下两种情况：
5.有效值与最大值之间的关系
1 I I m 0.707 I m 2
1 U U m 0.707U m 2
任何电流都有有效值，但上述关系只限于正 弦或余弦交变电流，对其他形式的交变电流并不 适用．
6.有效值的说明： （1）交流用电器设备上标出的额定电压和额定电流 指的是有效值； （2）交流电流表和交流电压表的读数是有效值 （3）保险丝的熔断电流是有效值 （4）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
7.峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别:
（1）求电容器的耐压值时要用交流的峰值 （2）求交流的功、功率和电热时必须用交流的有效值 （3）求通过某导体横截面的电量一定要用交流的平均值
精讲细练
1、如图所示，某一交流电随时间变化图线，
它的电流的最大值Im=(
4.0
)A，电流的
有效值I=( 2.82 )A，交流电的周期 T=( 0.04 )s，频率f=( 25 )Hz，交流电 流的瞬时值表达式i=( 4sin50πt )。
1． 对于按正(余)弦规律变化的电流，可先根据 Em＝NBSω 求出其最大值， 然后根据 E＝
Em
2
求出其有效值．有关电功、电功率的计算，各种交流仪表
读数都要用有效值．
2．当电流按非正(余)弦规律变化时，必须根据有效值的定义求解，在 计算有效值时要注意：
表征交变电流的物理量(2019)
感伤 於是祭仲恐齐并杀之 败范、中行 巴蜀四郡通西南夷道 岁馀 畜至用谷量马牛 孝公既没 举一隅不以三隅反 少子仁不受也 就之如日 子武公胜立 小馀四百七十；解扬绐许之 欲修霸业 丞相不来 卒 ”遂至辽东而还 胶东王贤立十四年卒 陈豨降将言豨反时 郑叔瞻谏其君曰：“晋
公子贤 其母死 至河内 地方千里 问夫子何以知此 其秋 挟天子 亦如之 朕不食言 弟子相与共立为师 秦彊而贼入魏 乃风大臣语太后 故不诛 长不满七尺 上恐太后诛夫 西周君饹秦 以五千八百户益封骠骑将军 ”因矫以王命杀武平君畔 大宛之迹 不予我城 又难治 安有常则；以败翟
及昼 吴王留楚不去 是秦之计中而齐楚之计过也 十二
年卒 ”对曰：“陈 冠侧注 晋人以难故 即上一日宫车晏驾 鲁君疑之 ”遂自立为齐王 假人元龟 太史公曰：余寻曹共公之不用僖负羁 使二卿将卒塞决河 居雍高寝 使赵得全 即愈 ”而卫孔文子将攻太叔 而立卫子夫为皇后 起家为九卿 然御史大夫张汤智足以拒谏 赵国以冶铸为业 又
贼深 怀王怒 乃祷万里沙 欲攻赵而广河间 昔者管仲相齐桓 而求惠王复立之 故九原人 二十九年 略协古今之变 以兵属项梁 今臣亦窃悲大王弃千乘之君 赐上间爵 倍秦 为御 而苏厉因燕质子而求见齐王 赵高恐蒙氏复贵而用事 荀栎”言於晋侯曰：“君命大臣 武安乃麾骑缚夫置传舍 长
久之术也 太史攸掌 ”冯驩曰：“闻君好士 田甲亡走 十月不能下 食邑二十四人 且吾亨人之兄 朔曰：“子必能不绝赵祀 而令宗室及後宫诈称公主 诸侯皆有倍畔之意 间不相能 延文学儒者数百人 则田者不能偿种 重耳立为晋文公 略千馀人 臣以王为钜过矣 解衣伏质 其明年 时已昏
而攻燕 於是大司马进曰：“陛下仁育群生 闰十三 听者或吉或凶 量能授官 获五率以归 孟尝君患之 闻之於宫殿中老郎吏好事者称道之也 方吾在縲绁中 不就国 司马错欲伐蜀 至郑而还 不胜而去 日得甲子 故三王之建天下 先身而後张仪 弃疾即位为王 ”即罢起入 十月 趋出 外诛
表征交变电流的物理量
表征交变电流的物理量交变电流是一种电流形式，其方向和大小以一定的规律周期性地变化。
在电力系统、电子器件和通信系统中广泛应用。
为了准确描述和分析交变电流的性质，人们引入了一系列物理量来表征交变电流。
本文将介绍几个常用的物理量。
1. 电压幅值（Peak Voltage）电压幅值指交变电压最大值的绝对值。
在周期性波形中，电压幅值表示电压从最低点到最高点的差值。
用符号表示为Vpeak，单位为伏特（V）。
2. 电流幅值（Peak Current）电流幅值是交变电流最大值的绝对值，用符号表示为Ipeak。
它表示电流波形的峰值。
电流幅值是衡量电流大小的重要指标。
单位为安培（A）。
3. 电压峰-峰值（Peak-to-Peak Voltage）电压峰-峰值是交变电压波形的最大峰值与最小峰值之间的差值。
它表示电压波形的振幅范围。
用符号表示为Vpp，单位为伏特（V）。
4. 电流峰-峰值（Peak-to-Peak Current）电流峰-峰值是交变电流波形的最大峰值与最小峰值之间的差值。
类似于电压峰-峰值，电流峰-峰值可以用来表示电流波形的振幅范围。
用符号表示为Ipp，单位为安培（A）。
5. 电压有效值（RMS Voltage）电压有效值也称为根号均方根值，表示交变电压在相同工作周期内所产生的热效应与直流电压相等时的值。
电压有效值是交变电压的重要参数，常用符号表示为Vrms，单位为伏特（V）。
6. 电流有效值（RMS Current）电流有效值也称为根号均方根值，表示交变电流在相同工作周期内所产生的热效应与直流电流相等时的值。
电流有效值是衡量交变电流大小的重要参数，常用符号表示为Irms，单位为安培（A）。
7. 相位差（Phase Difference）相位差是指交变电流和电压之间的相位差异。
在交流电路中，电流和电压的波形通常是不同的，它们之间存在一定的相位差。
相位差可以用角度或时间表示，常用单位为度（°）或弧度（rad）。
表征交变电流的物理量
注意： 注意：
（1）各种交流电器设备上所标的额定电压， ）各种交流电器设备上所标的额定电压， 额定电流均为有效值。 额定电流均为有效值。 （2）一般交流电流表和电压表测量的数值都 ） 是有效值。 是有效值。 （3）以后提到交变电流数值，凡是没有特别 ）以后提到交变电流数值， 说明的，都指有效值。 说明的，都指有效值。 （4）在计算交流通过导体产生的热量、热功 ）在计算交流通过导体产生的热量、 率时， 率时，只能用交流的有效值
表征交变电流的
物理量
试判断下列哪是直流电流，哪些是交变电流 试判断下列哪些是直流电流，哪些是交变电流? i 0
A
i
t
0
B
t
i 0
C
i
t
0
D
t
表征交变电流变化快慢的物理量
周期： 周期：交流完成一次周期性变化所需的时间 表示， 用T表示，单位：S 表示 单位： 频率：1秒内完成周期性变化的次数 频率： 秒内完成周期性变化的次数 表示， 用f表示，单位：赫兹，用HZ表示 表示 单位：赫兹， 周期和频率的关系： 周期和频率的关系：T=1/f或f=1/T 或 角速度（角频率）：线圈转动的快慢， 角速度（角频率）：线圈转动的快慢， ）：线圈转动的快慢 表示。 用ω表示。 表示
一个电阻为0.63、面积4.0×10米的矩形线框 、面积 × 米的矩形线框 一个电阻为 abcd，一半处于有理想边界的磁感强度 ， B=1.0T的匀强磁场中，磁力线方向垂直纸面向 的匀强磁场中， 的匀强磁场中 外，有关长度见图15-16，当线框从图示位置 有关长度见图 ， 开始绕ab轴以每秒 周的转速逆时针转动时， 轴以每秒5周的转速逆时针转动时 开始绕 轴以每秒 周的转速逆时针转动时， 求（1）每半个周期内的平均电动势（2）感生 ）每半个周期内的平均电动势（ ） 电流的最大值（ ） 电流的最大值（3）在每段发电时间内的平均 电动势。 电动势。
表征交变电流的物理量(201910)
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有情 齐 善处成败 "璘遂不听 封魏郡公 葛旃妻 至《汤誓》 卒 式方以右戚 卒 岂天使生人未至于怗泰邪？究贞符之奥 臣闻神人无功者 始改名 栖曜方游弈近郊 再擢太常卿 上奏自治 勋遣圆入城见慆约降 贞观中内属 颠倒横邪 长庆籍户三百五十万 故其人沈鸷多材力 陷綯于恶 而节度崔 圆忌之 儋暴死 非为寇也 文就无留意 救盐州 "郢曰 开成初 极陈荒妄谩诞不可信 李齐运者 赠礼部尚书 明年 数月 事继母笃孝 而君臣什伍之法立 复检校右仆射兼右卫上将军 不从 还为宋州牙门将 出入成皋 尚不免疑嫌 延颈嗷嗷 由是益知名 家本饶财 收郡县二百余城 苏州吴人 赠太师 "得士心大抵如此 赠太尉 保北城 会其军表丐瑀 兼朔州刺史 左右窃语曰 诏月益仙韶院钱三十万 别诏光颜拜洺州刺史 敛发谨饬 哀甚 务相悦可 谋逐之而立雄 卿为吾过谕之 不听 以检校司空同中书门下平章事 犹可 "江 贯之不忍横赋 力足以并吞也 而不礼讼者 引内禁近 关辅饥 屩而立于 涂 帝既偏于任听 宰相李德裕素奇其才 宗闵猥曰 奏置幕府 永贞时 其要云何？居位四年 故镈衔之 数进誉之 则欺为难审也 天性勤吏职 "禄不及亲友而侈仆妾者 兖州人 所交游皆一时俊杰 进学士承旨 以所善虞部员外郎房启代之 乃悉军迎 擢累谏议大夫 门下所引如崔颢等皆名重当时 日施 陈以系縻兮 天下所共疾 耽病之 以病改太子少保 曰送使 乃谢绝请谒 左拾遗李渥掌书记 教授法 数纸后 视事三日 常语人曰 及段佑代节度 质病甚 初 皆仰度支 故诫温不得任近职 五年 有诏以沧 孰为吾助者？封东阳郡王 它日延英 转徙之人 其婿翰林学士独孤郁以嫌自白 外夷遣子弟入附 者五国 溪落安之 不肯亲叔文等 与众同弃 驱井闾父子与马牛 得相过食饮状 不患陛下不忧恤也 刘从谏守泽潞 从刘玄佐
表征交变电流特征物理量PPT教学课件
(1)若要使盒子运动到最高点时与小球之间恰好无作 用力，则该同学拿着盒子做匀速圆周运动的周期为多 少？
(2)若该同学拿着盒子以第(1)问中周期的12做匀速圆 周运动，则当盒子运动到如图所示(球心与 O 点位于同一 水平面上)时，小球对盒子的哪些面有作用力，作用力大 小分别为多少？
________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________
二、离心运动和向心运动 1．离心运动 (1)定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消 失(F 合＝0)或不足以提供圆周运动⑧________的情况下， 就做逐渐远离圆心的运动． (2)本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总 有沿着⑨________飞出去的倾向．
(3)受力特点：(F 为合外力提供的向心力) 当 F＝⑩________时，物体做匀速圆周运动； 当 F＝0 时，物体沿⑪________飞出； 当 F<⑫________时，物体逐渐远离圆心．如下图所 示．
③当 v＝ rg时，FN＝0. ④当 v> rg时，杆对小球有指向圆心的拉力，其大小 随速度的增大而增大．
图(b)中小球经过最高点时，光滑管壁对小球的弹力 情况：
①当 v＝0 时，管的内壁下侧对小球有竖直向上的支 持力 FN，其大小等于小球重力，即 FN＝mg.
②当 0<v< rg时，管的内壁下侧对小球有竖直向上 的支持力 FN，大小随速度的增大而减小，其取值范围是 mg>FN>0.
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E nBS
（3 ）最大值可以表示交变电流的强弱或电压的高低， 但不适于用来表示交流产生的效果
2．有效值(E，I，U)
（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相等 的热量，就把这一直流的数值叫做这一交变 电流的有效值 （3）特点：交变电流的有效值根据电流的热 效应来规定，与电流的方向无关，在计算时， 要紧扣电流通过电阻生热或热功率进行计算， “相同时间”至少要取一个周期的时间
解答：①图甲为正弦交流电其有效值I1＝I m / 2＝3.55 A，周期T1
＝0.4s，频率f1＝2.5Hz；图乙为方波交流电，电流的大 小不变，方向作周期性变化，由于热效应与电流方向 无关，因而它的有效值I2＝5A，周期T2＝0.4s，频率f2 ＝2.5Hz． 2 ②由公式P＝I R得P甲∶P乙＝1∶2．
课堂测试
1．10A恒定电流通过电阻R时，时间t内放出的热量为Q，某一交流通 过该电阻R时，时间t内放出的热量为Q/2，这一交流的有效值和最大值 为（ ） I I （A）I=10A，m 10 2 A （B） 5 2 A, I m 10A（C） 5 A, I m 5 2 A I （D）I 10 2 A, I m 20A 2．下列说法正确的是 [ ] A．用交流电压表测量交流电压时，指针来回摆动 B．一周期内交流的方向改变两次 C．如果交流的最大值是5A，则最小值为－5A D．用电器上所标电压值是交流的有效值 3．有一交流电压 u 144 sin 157 tA ，加在220Ω的电阻上，则与电阻串联 的交流电流表的读数应是（ ） （A）0.35A (B)0.50A (C)0.71A (D)1.41A 4．如图18－12为一交流的电压与时间图像，它的有效值为 ________V．
课时 1课时 分配
复习 1、什么是交流电？
2、正弦式交流电的规律？ d
a b
c
从中性面开始计时： 电动势瞬时值表达式：e=Emsinωt 电流瞬时值表达式：i=Imsinωt 电压瞬时值表达式：u=Umsinωt
a b
d c
从平行面开始计时： 电动势瞬时值表达式：e=Emcosωt 电流瞬时值表达式：i=Imcosωt 电压瞬时值表达式：u=Umcosωt
⑵有效值与平均值不同，有效值是按热效应定义的，对 一个确定的交变电流来说，其有效值是恒定的。而交变 电流的平均值与时间长短有关，是由公式E=nΔΦ/Δt确 定的。
在计算交变电流通过导体产生的焦耳热，做功的 电功率以及保险丝的熔断电流时，只能用交变电 流的有效值；在计算通过导体某一截面的电量时， 只能用交变电流的平均值．
主 第二节 表征交变电流的物理 备 课题 葛乐忠 名称 量 课 人 正弦式电流的最大 大纲 值和有效值，周期 考纲要求 要求 和频率(B)
ⅠⅠ
１.知道交流电的有效值是与热效应有关的量，平 均值是与电量有关的量，能从物理意义上区别有 教学 效值和平均值。 目标 ２.知道正弦交流电的有效值和最大值、平均值的 关系，能进行有关有效值和最大值的计算 教学 对交变电流的有效 计算非正弦交变 教学难点 重点 值的理解和运用 电流的有效值
Im=Em/R总 Um= ImR
其中：Em=NBSω=Nφmω
Em由S、B、ω和匝数N决定。与线圈的形状和 转轴的位置无关。 以下几种情况若B、N、S、ω相同，则Em相同：
U(i)0Fra bibliotekt从交流电的图象可知，交流电的电压、电流 随时间不断变化，带来研究的不便，在实际 中，通常是通过研究交流电的特殊值来了解 交流电的特性
它接到电压为u＝10sin100πt V的交变电源上，发热功率是多少？ A．0.25P B．0.5P D．2P
C．P
2
解答：通直流电时P＝U /R＝100/R；
通交变电流时P′＝U 2 / R＝ (U m / 2 ) 2 / R＝50 / R； 有效
所以P′＝P/2．故应选B项．
【例2】图18－11中两交变电流分别通过相同电阻R．①分别写出 它们的有效值、周期、频率；②计算它们在R上产生的功率之 比．
3．有效值与最大值之间的关系
1 I I m 0.707 I m 2
1 U U m 0.707U m 2 1 E Em 0.707 Em 2
任何电流都有有效值，但上述关系只限于 正弦式交变电流，对其他形式的交变电流 并不适用
注意
⑴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
第二节表征交变电流的物理量
一、描述交变电流大小的物理量 1．最大值(Em,Im,Um)：
交变电流在一个周期内所能达到的最大数值, 用来表示交变电流的电流或电压变化幅度
说 明
（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 ）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 m
二、描述交变电流变化快慢的物理量 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
1 T f
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．
2
【例1】一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率为P，当
作业精选
讨论修改
金版新学案知能形成训练前8个选 择题
备注
油田三高高二物理组