PPT《交变电流》

ω=我国民用交变电流的周期T= 、频率f=50Hz、角速度ω= rad/s. 0.02s 100π 2πf *

三、感抗和容抗(统称电抗)1.感抗表示电感对交变电流的阻碍作用,其特点是"通直流,阻交流"、"通低频,阻高频".2.容抗表示电容对交变电流的阻碍作用,其特点是"通交流,隔直流"、"通高频,阻低频". 描述交变电流的物理量 某交变电流电压表达式u=20sin314tV,求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f,画出交变电流的u-t图象. 已知交变电流的电压表达式u=Umsinωt,正弦符号前的系数即为最大值,根据正弦式交变电流的电压有效值与最大值的关系U= ,可求得U,再根据T= ,求得T,由f= ,求得f. 据题意,交变电流电压最大值Um=20V,有效值U=T= =0.02s, f= =50Hz. 画出交变电流的电压随时间变化图象如下图所示. 对于正弦交变电流,有效值与最大值之间有如下关系:I= ,U= ,非正弦式交变电流,上述关系式不成立,它的有效值应根据有效值的定义来求. 变式训练1:如图11?1?8所示的是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的( )A.周期是0.01sB.最大值是220VC.有效值是220VD.表达式为u=220sin100pt(V) 图11?1?8 完全相同的两个电热器,分别通以图11-1-9所示的两种电流,最大值相同的方波交变电流和正弦交变电流,则这两个电热器的电功率之比为Pa∶Pb为( )A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.1∶2 图11-1-9 方波交变电流,通过纯电阻用电器时,其电流大小均为Im,只是方向做周期性变化.电热器产生的热量与电流方向无关.而正弦交变电流的电功率P=I2R中I是交变电流的有效值,正弦交流电的有效值与最大值的关系为I= . 方波交变电流通过R时,产生的功率 正弦交变电流通过R时,产生的功率故有Pa∶Pb=2∶1,选B 变式训练2:在如图11-1-:10所示的交变电流中,每个周期的后半周期的图象为半个周期的正弦曲线.求此交变电流的有效值. 图11-1-10 掌握交流电的图象知识,会用图象解答相关问题 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势E随时间t的变化如图11-1-11所示. 图11-1-11 下面说法中正确的是( )A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D.每当E变换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 应把交变电流的图象与线圈转动位置对应起来,线圈平面垂直于磁感线的位置为中性面,此时穿过线圈的磁通量最大,感应电流为零,恰是电流改变方向的时刻,对应图象中的t

1、t3时刻;

线圈平面与磁感线平行时,穿过线圈的磁通量为零,但磁通量变化率最大,感应电动势最大,感应电流最大,对应图象中的t

2、t4时刻,因此正确的选项是D. 变式训练3:一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图11-1-12所示, 图11-1-12 由图可知( )A.该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin25tVB.该交流电的频率为4*10-2HzC.该交流电的电压的有效值为100VD.若将该交流电压加在阻值为R=100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50W答案:D 掌握交流电的变化规律,会进行交流电物理量的计算 如图11-1-13所示,矩形线圈abcd的匝数为n=50匝,线圈ab的边长为l1=0.2m,bc的边长为l2=0.25m,在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中,绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴匀速转动,转动的角速度ω=100 rad/s,若线圈自身电阻为r=1Ω,负载电阻R=9Ω. 试求:(1)穿过线圈平面的最大磁通量Φm;