(完整版)交变电流复习课件

50Hz
2、交流电的峰值和瞬时值公式：
e
E
mO
－
Em
T
峰值
瞬时值 e Em sin( t)
t
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
电动势峰值Em=NBLV=NBSω 电流峰值Im=Em/R 路端电压峰值Um=ImR
3、交流电的有效值概念
I
R
Q I 2Rt
i Im sin(t)
典型练习
1、如图所示，从ab端输入的交流 含有高频和低频成分，为了使R上 尽可能少地含有高频成分，采用 图示电路，其L的作用是 __________，C的作用是 __________。
解析：因L有“通低频、阻高频”的特点，因此L的 作用是阻挡高频成分；而通过L后还有少量的高频成分， 利用C“通高频、阻低频”的特点，因此C的作用是使高频 成分流过。
I Im
0.707 I m
量的电压、电流的数值也 都是交流电的有效值。
2
③如果不是正弦（或余
U
Um 2
0.707U m
弦）交流电，不能按照 这样计算，只能按照热 等效定义计算（常取1个
周期发热量计算）
说明1、 交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流 电流表和交流电压表的读数是有效值。保险丝的熔断值 为有效值，电容器的击穿电压为峰值。对于交流电若没
知 识 框架
交变电流的产生及其变化规律
峰值
交 变 电 流
描述交变电流的物理量
瞬时值 有效值、平均值
周期、频率
电感、电容的作用
交流电路
变压器
远距离输电
一、交变电流的产生
1、产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直
于磁感线的轴线做匀角速转动时，闭合线圈中就
有交流电产生
线圈平面
L2 L1
与磁感线
垂直位置
有特殊说明的均指有效值。
说明2、 在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效 值。 求电量用平均值。
说明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。
4、平均值 E N T
⑴不能用算术平均法即：E=（E1+E2）/2来计算 ⑵在计算感应电荷时必须要用平均值 ⑶平均值不等于有效值
（2）.变压器的变压比: U1／U2 =n 1／n2
U1 ／n1 = U2 ／n2= U3 ／n3 =…=k 理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比.
2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝220V、 频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同（L无直 流电阻）。
（1）将交流电源的频率变为f＝100Hz， 则 （ AC ） （2）将电源改为U＝220V的直流电源， 则 （ BC ） A．A灯比原来亮 B．B灯比原来亮 C．C灯和原来一样亮 D．C灯比原来亮
典型练习
1、闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动， 线圈中产生的交变电动势的瞬时值表达式为 e=311sin(314t)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。则此交流电的峰值为 311V ， 有效值为 220V ，周期为 0.02s ，频率 为 50Hz 。
E 0.707 311V 220V
T 2
T 2 s 0.02s
ω
E 2NBs
q 2NBs R
4.如图1所示，为电热毯的电路图，电热丝接在 u=311sin100πt V的电源上，电热毯被加热到一 定温度后，通过装置P 使输入电压变为图2所示
波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持 不变，此时交流电压表的读数是 ( B ) A、110V B、156V C、220V D、311V
3、交变电流的图象
变化规律：(t＝0时，线圈在中性面位置)如下表．
二、描述正弦交流电的几个物理量（周期，频率， 峰值，有效值，平均值）
1、交流电的周期和频率：
i
作一次周期性变化
T 2 所需的时间。
O
单位：秒
t
T
我国市电的周期是
f 1
在1秒内完成周期 性变化的次数。
T 单位：赫兹
0.02s
我国市电的频率是
314
f 1 50Hz T
2、闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线 的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n，每 匝面积为S，线圈转动的角速度为ω，求线 圈中产生的交变电动势的最大值。
Eab BLabv
BLab
Lad 2
E1
2Eab
2BLab
Lad 2
BS
Em nE1 nBS
a
d
b
c
3. 如图所示：匝数为N、面积为S的矩形线圈在匀 强磁场B中匀速转动，角速度为ω，求线圈从图示 位置转过180度时间内交变电压的平均值。若线圈 总电阻为R，通过线圈的电荷量是多少？
L2
开始计时
e=Emsinωt Em=NBS iω=Imsinωt
u=Umsinωt
2、中性面：与磁场方向垂直的平面
特点：
①线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通 量最大，但磁通量的变化率为零，感应 电动势为零；
②线圈平面每次转过中性面时，线圈中感 应电流方向改变一次，线圈转动一周两次 通过中性面，故一周里线圈中电流方向改 变两次
R
～
Q?
有效值概念：让交流电流和直流电流通过相同 的电阻，在相等时间内产生的热量Q相等，就
把这个直流电流的数值I（或电压U）叫做这一
交流电的有效值。 电流的热效应
等效
正弦交流电的有效值公式： ①通常所说的交流电的电
压、电流的数值都是指交
U U m 0.707U m 流电的有效值。
2
②交流电压表、电流表测
3.在图所示的电路中，如果交变电流的频率增 大，1、2和3灯的亮度变化情况是（ ） A．1、2两灯均变亮，3灯变暗 B．1灯变亮，2、3两灯均变暗 C．1、2灯均变暗，3灯亮度不变 D．1灯变暗，2灯变亮，3灯亮度不变
四 变压器原理和远距离输电
1. 变压器原理 （1）. 变压器的构造: 变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯 上的两个线圈组成的．一个线圈跟电源连接，叫原线圈 （也叫初级线圈）；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈 （也叫次级线圈）．两个线圈都是用绝缘导线绕制成的 ，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成．
u／V
P
u
V
311
电热毯 图1
0 0.01 0.02 0.03 0.04 t／s 图2
三、感抗和容抗
1.感抗表示电感对交变电流的阻碍作用 。
X L 2fL
特点：“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频”
2．容抗表示电容对交变电流的阻碍作用 。
XC
1
2fC
特点 ：“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”