选修1-1-3.3-交变电流

3.3交变电流一、交流发电机（将机械能转化为电能）基本组成：定子------磁体或线圈转子------线圈或磁体无论是线圈转动还是磁体，都是转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势。这时，如果线圈的两端连着用电器，形成闭合电路，电路中就会产生电流。二、交变电流1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC)。2、直流：各种电池供给的电流只沿一个方向流动，叫做直流电流,简称直流（DC）。1．如图3.3-5所示的四种电流中属于交流电的有（）图3.3-5ABC三、交流的变化规律家庭用于日常生活的电灯、家用电器，使用的电是由电网送来的，电网送来的电也是交变电流，它的大小、方向都在随时间不断地变化。交流电的变化规律可以用示波器显示出来。1、交流的变化规律——图像（1）坐标：时间t为横坐标，i或u为纵坐标（2）图象形状：正弦曲线（3）物理意义：反映i或u随时间t的变化规律Um-Um04T34Tut2TT2、正弦式电流：电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流.3、正弦式电流的表达式：i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分别是电流和电压的最大值，叫做交流的峰值Im-Im04T34Tit2TT四、描述交流的物理量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，单位赫兹，简称赫，符号是Hz．3、频率和周期有如下关系：4、我国使用的交变电流，频率是50Hz.1Tf=1fT或=2.频率为50Hz的交变电流，其方向每秒改变的次数和一个周期内达到最大值的次数是()A.25次、1次B.50次、1次C.100次、2次D.200次、2次C为什么看不到电灯中电流大小的变化五、交流能够通过电容器1．解释（p57）2．电容器主要应用：隔直流，通交流（p58）六、交流的有效值（p58）：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：交变电流的有效值根据电流的热效应来规定，与电流的方向无关．4、有效值与峰值的大小关系：5、说明：在各种使用交变电流的电器设备上，所标注的额定电压、额定电流值，都是交流的有效值。电器仪表测量的也都是交流的有效值。10.7072mmIII==10.7072mmUUU==只适用于正弦式交变电流在求交变电流的电功、电热、功率是用有效值练习3：一个电热器接在10V的直流电源上，在ts内产生的焦耳热为Q，今将该电热器接在一正弦交流电源上它在ts内产生的焦耳热为Q，则这一交流电源电压的最大值和有效值分别是多少？电动机可以发电吗？下列表示交变电流的有（）表示正弦式交变电流的有（）4.iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCEE5.如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图像.根据图像可知该交流电流的最大值是______A，频率是_________Hz.1056.一个电阻标有“100Ω、4W”，在正弦交流电路在正常工作，求：（1）加在电阻上额定交流电压的有效值.（2）额定交流电压的峰值.（3）额定交流电流的峰值.7、如图表示一交变电流随时间变化的图象．此交变电流的有效值是()A．52AB．5AC.722AD.72A【解析】本题要求的是矩形交变电流的有效值，与平时所熟知的正弦式交变电流有效值(即I有效＝Im/2)不同，因此，有的学生对这样的题目感到无从下手．本题只能从有效值的定义出发，才能顺利解答．该交变电流通过阻值为R的电阻一个周期的时间(即0.02s)内所产生的热量为：Q交＝(42)2×R×0.01＋(32)2×R×0.01设直流电流I通过电阻R一个周期的时间(即0.02s)内产生的热量为Q直＝I2R×0.02由交流电的有效值定义得Q直＝Q交，即50×0.01R＝I2×0.02R则I＝5A，即交变电流的有效值为5A.【答案】B