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高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 交变电流的描述课文配套课件ppt
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这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册2 交变电流的描述课文配套课件ppt,共28页。PPT课件主要包含了一交变电流,复习回顾,中性面,1用公式描述,2用图象描述,周期和频率,Im=20A,T=002s,峰值和有效值,电容器的耐压值等内容,欢迎下载使用。
大小和方向随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流电。
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,产生正弦交流电。
跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零,线圈中感应电动势为零。
(二)正弦交流电的产生及变化规律
瞬时值表达式:从中性面开始计时
一个周期内电流方向改变两次。
符号:T 单位:s
符号:f 单位:Hz
交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
如图所示,这个交流的周期是多少?频率是多少?
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。
电流的瞬时表达式为i=20sin100πt (A)
交变电流的峰值(Em,Im,Um)
1、峰值:电流或电压所能达到的最大值。
如图所示的电流通过一个R=1Ω的电阻,它不是恒定电流。
1.怎样计算通电1s内电阻R中产生的热量?
Q=I12Rt1+I22Rt2=2.8J
2.如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过电阻R,也能在1s内产生同样的热,这个电流是多大?
Q=I2Rt=2.8J
根据电流的热效应来规定,让交流与直流分别通过相同的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。
3.正弦交流电的有效值与最大值的关系:
以上关系式只适用于正弦或余弦交流电;
家用电器的额定电压和额定电流 均指 有效值;
交流电流表和交流电压表的读数是 有效值
保险丝的熔断电流指的是有效值
对于交流电,若没有特殊的说明均指 有效值
1、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;
2、交流电流表和交流电压表的读数是有效值;
4、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值;
3、根据有效值的定义可知,在计算电功、电热、热功率的时候要用交流电的有效值;
在计算通过导体某一横截面的电量时,要用平均值;
如图,是一个按正弦函数规律变化的交变电流.请根据图象求出它的周期,频率,最大值和有效值 ,并写出电流瞬时值的函数表达式.
解析: 由图象可知,T=0.2s 根据 f=1/T 得 f =5 Hz
如图所示是一交变电流的it图像,则该交变电流的有效值为( )
先计算0~T/3内产生的热量
再计算T/3~2T/3内产生的热量
解:根据交变电流有效值的定义可得:
答:一个周期内电流方向改变2次,1s包含50个周期,所以电流方向改变100次
计算线圈某一时刻的受力情况
e=Emsin ωti=Imsin ωt
计算通过电路某一横截面的电荷量
交变电流图像中图线与时间轴所围面积与时间的比值
(1)计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)(2)交流电表的测量值(3)电气设备标注的额定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流
跟交变电流的热效应等效的恒定电流值、电压值
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T, 边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω, 线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO'匀速转动,角速度为ω=2π rad/s, 外电路电阻R=4Ω,求:(1)转动过程中感应电动势的最大值.(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过600时的瞬时感应电动势.(3)由图示位置转过600角的过程中产生的平均感应电动势.(4)交流电压表的示数. (5)转动一周外力做的功.(6)1个 周期内通过R的电量为多少?
(1)感应电动势的最大值为
Em=NBωS=100×0.5×0.12×2π (V)=3.14(V)
(2)转过600时的瞬时感应电动势为
e=Emcs600=3.14×0.5 (V)=1.57 (V)
(3)通过600角过程中产生的平均感应电动势为
(4)电压表示数为外电路电压的有效值为
(5)转动一周所做的功等于电流产生的热量为
(6)1个周期内通过电阻R的电量为
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