3.2 交变电流的描述 课件（共14张PPT） -2022-2023学年人教版（2019）选择性必修第二册

人教版2019版选择性必修第二册
第三章 交变电流
3.2 交变电流的描述
周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫作它的周期，通常用T表示，单位是秒。
频率：交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。频率通常用f表示，单位是赫兹。
一、周期和频率
我国生产和生活所用交流电：周期 T=0.02s，频率f=50Hz
角速度ω=100πrad/s，在1s内电流的方向变化100次
分析线圈的转动
分析讨论
交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，这个交变电流的周期是多少？频率是多少？
峰值：
Em ＝NωBS
Im ＝ Em /R总
Um ＝ Im R外
二、峰值和有效值
1.有效值：让交流电和恒定电流通过同样的电阻，如果它们在相同时间内，产生热量相等，把恒定电流的值叫交流电的有效值。
2.物理意义：描述交流电做功或热效应的物理量。
????=????????????????
?
????=????????????????
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分析讨论
如图所示是通过一个R为1Ω的电阻的电流 i 随时间变化的曲线。这个电流不是恒定电流。
1. 怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量？
2. 如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻R，也能在1s内产生同样的热，这个电流是多大？
分析与比较
A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。
两电热器的电功率之比 PA:PB等于多少？
公式
图像
三、正弦式交变电流的公式和图像
瞬时电压 ????=??????????????????????????????
?
想一想
下图是一个正弦式交变电流的波形图。根据i-t图像求出它的周期、频率、峰值、有效值。
课堂讨论
交流发电机线圈电阻r＝1 Ω，用电器电阻R＝9 Ω，电压表示数为9 V，如图所示，那么该交流发电机
(1)电动势的峰值
(2)电动势的有效值为
(3)交流发电机线圈通过中性面时
电动势的瞬时值
(4)交流发电机线圈自中性面转过
90°的过程中的平均感应电动势
1．判一判
（1）各国交变电流的周期都是0.02。（ ）
（2）若交变电流是线圈在匀强磁场中匀速转动形成的，则交变电流的周期也是线圈做圆周运动的周期。（ ）
（3）我国提供市电的发电机转子的转速为3000r/min。（ ）
（4）交变电流的有效值总是小于峰值。（ ）
（5）交变电流的峰值为有效值的 2 倍。（ ）
√
√
×
×
×
课堂练习
2.关于交变电流的周期和频率,下列说法中正确的是( 　)
A．交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期的一半
B．1 s内交变电流出现最大值的次数等于频率
C．交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍
D．50 Hz的交变电流，其周期等于0.05 s
AC
课堂练习
B
4.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是(　　)
A．在图中t＝0时刻穿过
线圈的磁通量均为零
B．线圈先后两次转速之
比为3∶2
C．交流电a的瞬时值为
u＝10sin5πt (V)
D．交流电b的最大值为20/3 V
BCD