交变电流的特点.

第三章 交变电流 第一节 交变电流的特点 一、几种类型的电流的比较 1直流电： 方向不随时间改变的电流统称 为直流电其中，方向不变而 大小变化的直流电，叫做脉动 直流。 2恒定电流： 大小和方向都不随时间发生改 变的电流，叫做恒定电流 3交变电流： 方向随时间做周期性变化的电流，叫做交变电 流，俗称交流电 甲：家庭电路中的正弦式电流； 乙：示波器中的锯齿波扫描电压； 丙：电子计算机中的矩形脉冲； 丁：激光通信用的尖脉冲 4正(余)弦式交变电流： 特别提醒：有的交流电，只是方向改变，而大小 是恒定的，有的则是方向和大小同时改变 大小和方向都随时间按正(余)弦规律变化的电流，称 为正(余)弦式交变电流，简称为正(余)弦交流电日常 生活中用的市电，就是正弦交流电 1下图中画出了六种电流随时间变化的图象这 六个图中的电流都随时间t做周期性变化，其中属 于交流电的是 ， 属于正弦式交流电的是_ 甲、丙、戊、己 丙 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 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 一、描述交变电流变化快慢的物理量 i/A t/s 0.20.4 0 -5 5 i/A 0.20.4 t/s -2 1 2 i/A t/s -1 0 0.5 1 例如图所示是穿过某线圈的磁通量随时间变化 的规律，则线圈中产生的感应电动势的周_s ， 频率是_Hz。 解析：磁通量的变化情况是每隔0.01 s发生一次完全变化 ，所以它产生的感应电动势的周期也是0.01 s，所以频率 是100 Hz。 答案：0.01 100 二、描述交变电流大小的物理量 1、峰值（最大值）： 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 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 端，那么电容器的耐压值不得低于 400V 有效值 思考与讨论：如图所示通过一个R=1的电阻的 电流i随时间变化的曲线。它不是恒定电流。 -2 1 2 i/A t/s -1 0 0.5 1 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个 电阻R也能在1 S内产生同样的热量，这个电流是大？ 解： -2 1 2 i/A t/s -1 0 0.5 1 ) 1 ( Q交 2、有效值 （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、电压是U， 我们就把这I、U叫做这个交流的有效值 。 交流 恒定电流 通过大小相同 电阻R 在交流电的一 个周期内 交流的 有效值 为 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 就是 3A 练习：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。 （2）正弦交变电流的最大值为有效值 的 倍。 m m m m m m I I I U U U E E E 707. 0 2 707. 0 2 707. 0 2 = = = 解：有效值为： 1、 我国市电用的交变电流为e=311sin100t, 求这种交变电流的有效值。 最大值除以 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 例、下列有效值为 的是（ ） i/A t/s 0.2 0.4 0 -5 5 i/A 0.20.4 t/s 5 0 -5 5 0 -5 0.20.4 t/s i/A 5 0 -5 i/A t/s A B C D AC (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 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 C、保险丝的熔断电流是有效值 C.求通过某导体横截面的电量一定要用交 流的平均值. (4）峰值（最大值）、有效值、平均值 在应用上的区别。 A.求电容器的耐压值时要用交流的峰值. B.求交流的功、功率和电热时必须用交 流的有效值. B 3有一电子器件，当其两端电压高于100 V时导电，等 于或低于100 V时则不导电。若把这个电子器件接到 100 V、50 Hz的正弦式交变电流的电源上，这个电子 器件将 ( ) A不导电 B每秒钟内导电50次 C每秒钟内导电100次 D每秒钟内导电200次 C 课堂小结 2、 峰值（最大值）：表示交流电流的强弱或电压的高低 1、周期和频率： 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 倍。 (3)注意： A、对于交流若没有特殊说明的均指有效值。 D、求通过某导体横截面的电量一定要用交变 电流的平均值。 C、求交变电流的功、功率和电热时必须用交 变电流的有效值。 B、电容器的耐压值要高于交变电流的峰值。 .图中两交变电流通过相同的电阻R。求: i/A t/s 0.2 0.4 0 -5 5 i/A 5 0 -5 0.20.4 t/s （2）计算它们在R上产生的功率之比. （1）分别写出它们的有效值、周期和频率。 （2）P甲:P乙I12R:I22R（I1I2）21:2 解： i/A t/s 0.2 0.4 0 -5 5 i/A 5 0 -5 0.20.4 t/s 2计计算图图317甲和乙所示的电电流的有效值值 图图317 解析：非正弦交流电或一般变化电流的有 效值与最大值间的关系不确定，若要计算其有 效值，可运用“定义法”或“对比法”当某种变 化电流的图象与正弦交流电图象有相同之处时 ，可用“对比法”，否则用“定义法” 答案：2.83 A 4 A 例2.交变电流电源的电压是6 V，它跟电阻R1、R2及电容 C、电压表一起连成如图电路.忽略电源内阻，U1表示电 压表示数，为保证电容器不击穿，电容器耐压值U2，电 路如图所示则（ ） A.U1=6 V B.U2=6V C.U1=6 V D.U26 V CD