表征交变电流的物理量

表征交变电流的物理量

　　教学目的：

　　l、掌握表征交变电流大小物理量。

　　2、理解有效值的定义并会用它解决相关问题。

　　3、掌握表征交变电流变化快慢的物理量。

　　教学重点：

　　掌握表征交变电流大小物理量。理解有效值的定义并会用它解决相关问题

　　教学难点：

　　有效值的理解

　　教学准备：

　　幻灯片、交流发电机模型、演示电流表、

　　教学过程：

　　一、知识回顾

　　（一）、交变电流：

　　大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如图15—1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、（d）为直流其中（a）为恒定电流。

　　（二）、正弦交流的产生及变化规律。

　　1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。

　　规律：图象表示：

　　二、新课教学：

　　1、表征交变电流大小物理量

　　①瞬时值：对应某一时刻的交流的值

　　用小写字母x表示，e i u

　　②峰值：即最大的瞬时值

　　③有效值：

　　ⅰ、意义：描述交流电做功或热效应的物理量

　　ⅱ、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。

　　ⅲ、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= I= U= 。

　　注意：正弦交流的'有效值和峰值之间具有ε=

　　，表征交变电流的物理量

　　，U=的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I 。

　　ⅳ、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。

　　ⅴ、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

　　④、峰值、有效值应用上的区别。

　　峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。

　　交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。

　　在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题目不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。

　　２、表征交变电流变化快慢的物理量

　　①、周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s 。

　　②、频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：ＨZ。

　　ω=

　　三、巩固练习

　　1、正弦交流电压的峰值为10V，周期为0。2S，将此电压接在10的电阻上，在0.05s内电阻上产生的热量（）

　　A、可能为零

　　B、一定为0.25J

　　C、不可能大于0.25J

　　D、可能小于是0.25J

　　2、某交流电压随时间的变化规律如图15—14所示，则此交流电的频率是_______Hz。若将该电压加在10uf的电容器上，则电容器的耐压值不应小于_________V；交流电压的有效值等于________V