1、3.23.2交流电的描述交流电的描述一、一、周期和频率周期和频率fT121 1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，用用T T表示，单位：表示，单位：s s2 2、频率：、频率：1 1s s内交变电流完成周期性变化的次数内交变电流完成周期性变化的次数, ,用用f f 表示，单位表示，单位HzHz关系：关系：我国工农业及生活用电的周期为我国工农业及生活用电的周期为0.020.02s s，频率为频率为5050HzHz电流方向每秒改变电流方向每秒改变100100次次角速度角速度 100100 rad/s rad/s二、二、峰值、瞬时值峰值、瞬时值
2、和有效值和有效值1 1、峰值峰值E Em m、I Im m、U Um m： 交变电流在一个周期内所能达到的交变电流在一个周期内所能达到的最大数值最大数值 意义：可以表示交变电流的强弱或电压的高低意义：可以表示交变电流的强弱或电压的高低 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋转 时，时， 电电动势的最大值：动势的最大值：sNBEm2 2、瞬时值、瞬时值e e、i i、u u：交变电流在任意时刻所对应的交变电流在任意时刻所对应的数值数值意义：可以表示意义：可以表示某时刻某时刻交变电流的强弱或电压的高低交变电流的强弱或电压的高低二、峰值、瞬时值二、峰值、瞬时值
3、和有效值和有效值例题例题1 1：如图是一个：如图是一个交变电压的图象交变电压的图象，根据图象求出交变电流的，根据图象求出交变电流的周期和频率、电压的最大值和瞬时值。周期和频率、电压的最大值和瞬时值。答：T=0.2S， f=5HzUm=8V，u=8sin10 t V t V二、峰值、瞬时值二、峰值、瞬时值和有效值和有效值3 3、有效值、有效值（1 1）定义：使交变电流和直流通过定义：使交变电流和直流通过相同阻值相同阻值的电阻，的电阻，如果它们在如果它们在相等时间相等时间内产生的内产生的热量相等热量相等，就把此就把此直流直流的数值的数值叫做这个叫做这个交变电流的有效值交变电流的有效值（2 2）符号
4、：）符号：E E、I I、U U（3 3）物理意义：）物理意义：反映交变电流所产生的反映交变电流所产生的效果效果的物理量的物理量热效应热效应二、峰值、瞬时值二、峰值、瞬时值和有效值和有效值例题例题2 2：图所示电流图所示电流I=2AI=2A通过一个通过一个R=2R=2的电阻。它是恒定电流。的电阻。它是恒定电流。怎样计算通过怎样计算通过1 S1 S内电阻内电阻R R中产生的热量中产生的热量? ?01 2 32i/At/S4JJRtIQ812222解：根据焦耳定律得：例题例题3 3：如图所示交变电流如图所示交变电流I I通过一个通过一个R=1R=1的电阻。的电阻。1. 1. 计算通过计算通过1 S
5、1 S内电阻内电阻R R中产生的热量中产生的热量? 2. ? 2. 这个电流的有效值是多大？这个电流的有效值是多大？i/At/s120-1-20.51.0 222121221RtIRtIQ J.82 RtIQ22 A.A.RtQI7182 三、三、描述交变电流大小的物理量描述交变电流大小的物理量1 1、有效值与最大值之间的关系有效值与最大值之间的关系mmEEE7070.21重点说明：重点说明：（1 1）任何电流都有任何电流都有有效值有效值，以上关系式只适用于，以上关系式只适用于正弦正弦或或余弦余弦交交流电；对其他形式的交变电流并不适用，需安定义计算。流电；对其他形式的交变电流并不适用，需安定义
6、计算。（2 2）交流用电器交流用电器的的额定电压额定电压和和额定电流额定电流指的是指的是有效值有效值。（3 3）交流电流表和交流电压表交流电流表和交流电压表的读数是的读数是有效值有效值。（4 4）对于交流电若没有特殊说明的均指）对于交流电若没有特殊说明的均指有效值有效值。四、四、正弦式交变电流的公式和图像正弦式交变电流的公式和图像et0tit0t4T2T43TT2232mEmI1 1、意义：描述了交变电流随时间、意义：描述了交变电流随时间t t变化的规律变化的规律2 2、实际应用中常见的几种非正弦交变电流、实际应用中常见的几种非正弦交变电流冲冲戊戊: :三角三角波波例例2 2：从图中可看出交变
7、电流的周期：从图中可看出交变电流的周期T T0.02s0.02s，在，在t t0.0025s0.0025sT T8 8时，电流为时，电流为14.14A14.14A，而，而t tT T8 8时线圈从中时线圈从中性面转过的角度为性面转过的角度为4545，求电流瞬时表达式。，求电流瞬时表达式。由电流表达式由电流表达式i iI Im msintsint得：得：14.1414.14I Im msin45sin45I Im m14.1414.14sin45sin4520A20A而而 22T T314rad/s.314rad/s.故此电流的瞬时表达式为故此电流的瞬时表达式为i i20sin314t(20si
8、n314t(A A) )四、四、正弦式交变电流的公式和图像正弦式交变电流的公式和图像1. 1.峰值峰值2. 2.瞬时值瞬时值3. 3.有效值有效值4. 4.平均值平均值(2)(2)求通过导体的电量必须用平均值求通过导体的电量必须用平均值tnE tIq 对于交流电的数值若没有特对于交流电的数值若没有特别说明的均指有效值别说明的均指有效值关于关于描述交变电流大小的物理量的描述交变电流大小的物理量的说明说明 如电容器、二极管的耐压值；如电容器、二极管的耐压值；启辉值启辉值(1)(1)交流电器上铭牌标称交流电器上铭牌标称(2)(2)交流电表的读数交流电表的读数(3)(3)熔断器的熔断电流熔断器的熔断电
9、流(4)(4)求电功、电功率和电热求电功、电功率和电热(1)(1)一般用公式一般用公式 1 1、图、图7 7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的电压的A A 周期是周期是0.01S 0.01S B B最大值是最大值是311V 311V C C 有效值是有效值是220V 220V D D 表达式为表达式为U=220sin100tU=220sin100t（V V） 课堂练习课堂练习BC课堂练习课堂练习2 2、如图所示，线圈的面积是、如图所示，线圈的面积是0.050.05，共有，共有100100匝；线圈匝；线圈电阻为电阻为11，外接电阻，外接电阻
10、R R99，匀强磁场的磁感应强度为，匀强磁场的磁感应强度为B B1 1TT，当线圈以，当线圈以300r/min300r/min的转速匀速旋转时，求：的转速匀速旋转时，求：(1)(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动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；势的瞬时表达式；(2)(2)线圈转过线圈转过1 130s30s时电动势的瞬时值时电动势的瞬时值多大；多大；(3)(3)电路中电压表和电流表示数各是多少。电路中电压表和电流表示数各是多少。课堂练习课堂练习 Ve32521小结小结1 1、最大值（峰值）：、最大值（峰值）： E Em m U Um m m m 、瞬
11、时值：、瞬时值： u i eu i e3 3、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。4 4、频率：一秒内完成周期性变化的次数。、频率：一秒内完成周期性变化的次数。Tf1fT225 5、有效值有效值： E U IE U I （1 1）定义：）定义：根据根据电流的热效应电流的热效应来规定，让交流电和直流通过来规定，让交流电和直流通过相同相同阻值的电阻阻值的电阻，如果他们在，如果他们在一个周期内一个周期内产生的产生的热量相等热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。（2 2）正弦交流电正弦交流电的有效值与最大值的关系：的有效值与最大值的关系：2mEE 注意：注意：1 1、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值 3 3、求通过某导体截面的、求通过某导体截面的电量电量一定要用平均值。一定要用平均值。 2 2、在求交流电的、在求交流电的功、功率或电热功、功率或电热时必须用交流电的有效值。时必须用交流电的有效值。 感谢聆听
