1、5.2描述交流電的物理量。1.知識(shí)回顧。1.交流電：大小和方向周期性變化的電流稱為交流電，簡(jiǎn)稱交流電。其中，按照正弦規(guī)律變化的通信稱為正弦通信。1.產(chǎn)生：當(dāng)線圈在均勻磁場(chǎng)中圍繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸以恒定速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的交流電隨時(shí)間按照正弦規(guī)律變化。即正弦交流電。中性面：線圈以恒定速度旋轉(zhuǎn)，位于垂直于磁感應(yīng)線的平面上，稱為中性面。在這個(gè)位置，通過(guò)線圈的磁通量最大，但是切割邊緣沒(méi)有切割磁感應(yīng)線，或者在這個(gè)時(shí)刻，線圈的磁通量的變化率為零，并且線圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3。規(guī)則：(1)函數(shù)表達(dá)式：如果計(jì)時(shí)從中性面開(kāi)始，則E=nbssin t。Em用于表示峰值nbs，則e=Em，純電阻電路中的sint

2、，電流I=，sint=Im，sint，電壓u=um，sint。什么時(shí)候中性面上的正弦交流電流圖？最大磁通量是什么時(shí)候？哪個(gè)時(shí)刻磁通量的變化率最大？BD、BD、AC、2。新課教學(xué)：1。表征交流電的物理量，瞬時(shí)值：某一時(shí)刻交流電對(duì)應(yīng)的值用小寫字母e表示，即u，峰值：即最大瞬時(shí)值用大寫字母表示，um im em，em=nsb im=em/r，注意：線圈是偶數(shù)，與軸的具體位置、線圈的形狀以及線圈是否閉合無(wú)關(guān)。表示交流電的物理量，瞬時(shí)值：某一時(shí)刻交流電的值，最大值：交流電的最大瞬時(shí)值，有效值：一，含義：描述交流電的功或熱效應(yīng)的物理量，二，定義：恒定電流的值等于交流電的熱效應(yīng)，稱為交流電的有效值。正弦交流

3、電的有效值和峰值之間的關(guān)系是。注：正弦交流電的有效值和峰值之間有關(guān)系，但在非正弦交流電中沒(méi)有這種關(guān)系，但可以根據(jù)有效值的定義推導(dǎo)出來(lái)。交流電器的額定電壓和電流為有效值；交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值。除非另有說(shuō)明，交流功率指有效值。在計(jì)算交流電的功、功率或電熱時(shí)，必須使用交流電的有效值。當(dāng)交流電壓表和電流表通過(guò)交流時(shí)，交流實(shí)際上已經(jīng)被電流表的內(nèi)部元件變成了等效DC，所以讀取的是交流的有效值，電流表的指針不會(huì)從左向右擺動(dòng)。平均值：平均值必須用于計(jì)算通過(guò)某一導(dǎo)體截面的電量。周期和頻率，也用來(lái)表示交流電的變化速度。T和F的物理意義：代表交流電的變化速度，T越小，F(xiàn)越大，交流電的變化越快。中國(guó)生

4、產(chǎn)和生活用交流電流周期t=_ _ _ _ _ _ _ _，頻率f=_ _ _ _ _ _ _ Hz，角速度=_ _ _ _ _ _ _ rad/s，電流方向在1內(nèi)變化_ _ _ _ _ _ _ _ _次。0.02，50，314，100，表示交流電流變化速度的物理量，U/V，T，周期T:交流電流完成周期變化所需的時(shí)間，頻率f:一秒鐘內(nèi)完成的周期變化次數(shù)，T=1/f =2/T=2f，例1交流發(fā)電機(jī)只產(chǎn)生兩倍于線圈轉(zhuǎn)速的交流電動(dòng)勢(shì)，其最大值和周期為-()，A.400 V，0.02 S B 當(dāng)線圈速度加倍時(shí)，=2，因此em=2em=200V，t=t/2=0.02S。因此，選擇b。 練習(xí)1如圖所示，這是

5、正弦交流電的圖像。找出它的峰值、周期和角速度，寫出電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。分析：從圖中可以看出，交流電的周期為t=0.02s秒，當(dāng)t=0.0025s秒=t/8時(shí)，電流為14.14安，當(dāng)t=t/8時(shí)，線圈從中性面的轉(zhuǎn)角為45。根據(jù)電流表達(dá)式I=imsin t，14.14=imsin45，im=14.14/sin45=20a，=2/t=314弧度/秒，因此，電流的瞬時(shí)表達(dá)式為I=20sin314t (a)。實(shí)施例2顯示了交流電隨時(shí)間變化的圖像。分析：交流電的有效值等于DC的值，其熱效應(yīng)相當(dāng)于交流電。為了便于分析，可以選擇一個(gè)交流周期進(jìn)行研究。假設(shè)這個(gè)交流電流的有效值為1，根據(jù)交流有效值的定義，有：所以

6、：練習(xí)2如圖所示是交流電壓隨時(shí)間變化的圖像，并計(jì)算這個(gè)交流電壓的有效值。分析：在周期t例3中，該圖顯示了通信隨時(shí)間變化的圖像，并且獲得了該通信的有效值。在圖中，兩個(gè)交流電通過(guò)相同的電阻r。Seek:(1)分別寫出它們的有效值、周期和頻率。(2)根據(jù)電阻分析計(jì)算它們產(chǎn)生的功率比：(1)圖A為正弦交流電，有效值i1=im/=3.55a，周期t1=0.4s，頻率f1=2.5hz圖B顯示方波交流電，具有恒定的電流大小和周期性的方向變化。因?yàn)闊嵝?yīng)與電流方向無(wú)關(guān)，其有效值為5A，周期T2=0.4S，頻率F2=2.5Hz.(2)從公式p=i2r，可以得出如下公式：p a : P b=i12r 3360 I

7、 22r=(i1/I2)2=133602，練習(xí)3電阻連接到10V DC電源，其加熱功率為p。當(dāng)連接到電壓為u=10sintV的交流電源時(shí)，其加熱功率為線圈電阻1，外部電阻r=9。 均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為b=1/ t，當(dāng)線圈以300轉(zhuǎn)/分的恒定速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，需要：(1)如果線圈處于中性面，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式； 分析：(2)當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)1/30秒時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值是多少；當(dāng)t=1/30s時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值，(3)電路中的電壓表和電流表示數(shù)是多少？電動(dòng)勢(shì)的有效值是電流表和電壓表的指示，以及(4)每次線圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外力所做的功。線圈旋轉(zhuǎn)一次時(shí)，外力做功等于電路產(chǎn)生的電能，t=2/。例6如圖所示，矩形線圈的匝數(shù)為n，線圈面積為S，線圈的內(nèi)阻為R，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，線圈繞OO軸勻速旋轉(zhuǎn)，外部電路電阻為R.在線圈從圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)90的過(guò)程中，找出：(1)通過(guò)電阻R的電量q；在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量變化，所用的時(shí)間，平均電動(dòng)勢(shì)是，平均電流是通過(guò)電阻R的電流，(2)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q，在這個(gè)過(guò)程中，電阻R上的焦耳熱是一個(gè)周期中產(chǎn)生的焦耳熱的1/4，練