3.2交變電流的描述

2.正弦式交變電流

1.交變電流（AC）電流、電壓大小和方向隨時間做周期性變化，這樣的電流叫作交變電流。

3.正弦交流電的變化規(guī)律：

（從中性面開始計時）

我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時間，叫作它的周期，通常用T表示，單位是秒。交變電流完成周期性變化的次數(shù)與所用時間之比叫作它的頻率，數(shù)值等于交變電流在單位時間內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。頻率通常用f表示，單位是赫茲。我國生產(chǎn)和生活所用交流電：周期T=_____s頻率f=_____Hz角速度ω=_____rad/s在1s內(nèi)電流的方向變化____次50100π100根據(jù)三角函數(shù)的知識可以知道，在i=imsinωt的表達式中，ω等于頻率的2π倍，即ω=2πf。一交變電流的電壓隨時間的變化圖像如所示，這個交變電流的周期是多少？頻率是多少？交變電流的峰值im或um可以用來表示電流的強弱或電壓的高低。電容器所能承受的電壓要高于交流電壓的峰值，否則電容器就可能被擊穿。如圖所示電流I=2A通過一個R=2Ω的電阻。它是恒定電流。怎樣計算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？

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4解：根據(jù)焦耳定律得：

圖是通過一個R為1Ω的電阻的電流i隨時間變化的曲線。這個電流不是恒定電流。1.怎樣計算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量?2.如果有一個大小、方向都不變的恒定電流通過這個電阻R，也能在ls內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個電流是多大?i≈讓交變電流與恒定電流分別通過大小相同的電阻，如果在交變電流的一個周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，而這個恒定電流的電流與電壓分別為i、U，我們就把i、U叫作這一交變電流的有效值。理論計算表明，正弦式交變電流的有效值、U與峰值im、Um之間有如下關(guān)系人們通常說家庭電路的電壓是220V，是指有效值。使用交流的電氣設(shè)備上，標出的額定電壓和額定電流都是有效值，一般交流電壓表測量的數(shù)值也是有效值。以后提到交變電流的數(shù)值，凡沒有特別說明的，都指有效值。重點說明1.任何電流都有有效值，但上述關(guān)系只限于正弦交變電流，對其他形式的交變電流并不適用。需按定義計算。2.交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值。3.交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值，對于交流電若有特殊說明的均指有效值。4.在求交流電的功、功率或電熱時必須用交流電的有效值。

如果已知一交變電流的周期T或頻率f，又知道它的電壓的有效值或峰值，那么電感器對交變電流的阻礙作用，把帶鐵芯的線圈L與小燈泡串聯(lián)起來，先把它們接到直流電源上再把它們接到交流電源上。取直流電源的電壓與交流電壓的有效值相等，可以發(fā)現(xiàn)，接交流電源時燈泡要暗一些。由于線圈與交變電流之間的電磁感應(yīng)作用所引起的阻礙作用，這叫感抗。實驗和理論分析都表明，線圈的自感越大、交流的頻率越高，線圈的感抗就越大。視頻：觀察電感對交變電流的作用電容器對交流有阻礙作用，電容器對交流阻礙作用的大小叫容抗。實驗和理論分析都表明，電容器的電容越大，交流的頻率越高，電容器對交流的阻礙作用就越小，即容抗越小。當電容器接到交流電源兩端時，由于電容器兩端電壓不斷變化而不斷地充電和放電，電路中就有了充、放電的電流，表現(xiàn)為交流“通過”了電容器。視頻：觀察電容對交變電流的作用1．一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示．由圖可知下列敘述錯誤

的是(

)A．該交流電的電壓瞬時值的表達式為u＝100sin(50t)VB．該交流電的頻率為25HzC．該交流電的電壓的有效值為50VD．若將該交流電壓加在阻值R＝100Ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率為50WA