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1、第五章交变电流,青龙一中 郑印良,1.下列哪些图象表示的是交变电流？,、交变电流：和 都随时间 做 的交流电叫做交变电流 电压和电流随时间按变化的交流电叫正弦交流电、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都 磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做 线圈平面每经过 一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变,大小,方向,周期性变化,正弦规律,感应电流,不切割,中性面,中性面,两次,3、规律：,函数表达式：从 开始计时,电压:,电动势:,复习回顾,在纯电阻电路中:,电流:,一、描述交流电的物
2、理量：,1、最大值（峰值）： Em Um m,2、瞬时值： u i e,（1）定义：,根据电流的热效应来规定，让交流电和直流通过相同阻值的电阻，如果他们在一个周期内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。,（2）正弦交流电的有效值与最大值的关系：,E U I,3、有效值,(3)说明：,、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电；,、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,、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值,、电容器上所标电压是所允许加的电压的 最大值,3、有效值,一、交变电流的产生,平均值：, 、求通过某导体截面的电量一定要用平均
3、值。,（4）注意：峰值（最大值）、有效值、 平均值在应用上的区别。, 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。,3、有效值,4、周期和频率：,（1）周期：,交变电流完成一次周期性变化所需的时间。,（3）角频率：线圈在匀强磁场中转动的角速度,（2）频率：一秒内完成周期性变化的次数。,T和f的物理意义：表征交流电变化的快慢,（4）关系：,一、描述交流电的物理量：,一个周期内电流方向改变两次。,正弦式交变电流瞬时值：e=EMsint(中性面始) e=EMcost(B/S始）最大值：EM=nbs有效值：计算功率、电功、电热、 电流表和电压表示数均为有效值平均值：计算电流,例4.如图所示，线
4、圈的面积是0.05，共有100匝；线圈电阻为1，外接电阻R9，匀强磁场的磁感应强度为B1T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：,(1)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；,(2)线圈转过130s时电动势的瞬时值多大；,(4) 线圈每转过一周，外力所做的功。,(3)电路中电压表和电流表示数 各是多少,2.5 J,例5.如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90的过程中，求：,(1)通过电阻R的电量q；,(2) 电阻R上产生的焦耳热Q,在此过程中电阻
5、R上的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的14，,练习4：边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以OO为轴匀速转动，角速度为，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：,(1)线圈从图示位置转过T4的过程中产生的热量Q,(2)线圈从图示位置转过T4的过程中通过线圈某截面的电量q,某交流电压随时间的变化规律如图所示，则此交流电的频率是_Hz。若将该电压加在10uF的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_V；若将该电压加在一阻值为1K的纯电阻用电器上，用电器恰能正常工作，为避免意外事故的发生，该电路中保险丝的额定电流不能低于_A。,200,200,2,0.25,200,u/v,t/s,课堂练习
6、,图中两交变电流通过相同的电阻R。求：（1）分别写出它们的有效值、周期和频率。（2）计算它们在R上产生的功率之比。,（2）P甲:P乙I12R:I22R（I1I2）21:2,课堂练习,如图所示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。,Im 20A,100rad/s.,电流的瞬时表达式为i20sin100t(A),T0.02s,课堂练习,如图表示一交流电随时间而变化的图象此交流电流的有效值是 _,课堂练习,将电阻R两端接20V的恒定电压时，电阻R消耗的功率是10W，如果将这个电阻R两端接上如图所示的正弦交流电压时，这电阻实际消耗的功率是 _,课堂练习,练习2：如
7、图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。,练习3:一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u=10sintV的交流电源上，它的发热功率 （ ） A0.25P B0.5P CP D2P,B,一、变压器的工作原理 互感现象 理想变压器 P入P出,二、理想变压器的变压规律 U1/U2=n1/n2,三、理想变压器的变流规律： I1/I2=n2/n1,小结,远距离高压输电,例：在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是（ ）(A)减小输电导线的电阻可以减小损失的功率， 但此种方法很有限(B)提高输送电压从而减小输送电流，可大大减 小损失
8、 的功率(C)损失的功率与输送电压的二次方成反比(D)损失的功率与输电线上的电压降成反比,A B C,19远距离输电装置如图所示，升压变压器和降压变压器均是理想变压器。当K由2改接为1时，下列说法正确的是（ ）A电压表读数变大B电流表读数变大C电流表读数变小D输电线损失的功率减小,、一个变压器有两个线圈，若你手边有交流电源，导线，交流电压表，你怎样确定这两个线圈的匝数？,U1:U3=n1:n3,U1:U2=n1:n2,、一交流电压U311sin314tV，加在一个“220V、40W”的白炽灯泡上，请问：（1）这个灯泡能正常发光吗？（2）如果用多用电表交流档去测量通过这个灯泡的电流，读数应该是多
9、大?（3）写出电流瞬时值的表达式,I=P/U=0.18 A,i=0.26sin314t A,能,、如图，可以将电压升高供给电灯的变压器是（）,B,11、如图所示，理想变压器原副线圈接有相同的灯泡A、B，原副线圈匝数比为2：1，交变电源电压是U，则B灯两端的电压是（ ）,A、U/2 B、2UC、U/5 D、2U/5,D,、一座小型水电站输出功率是20KW，输电电压是400V，如果输电线上的总电阻是1，那么输电线上损失的电功率是多少？用户得到的电功率是多少？假如用4000V的电压输电，则答案分别是多少？,I=P/U=50(A),I =P/U =5 (A),PQ=I2Rt=2.5103(W),PQ =I 2Rt=25 (W),
