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交變電流的描述
第三章 交變電流
2 交變電流的描述　
新課引入：回顧
1、該發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流有何特點(diǎn)？
電流的大小和方向都隨時(shí)間發(fā)生周期性變化，是交變電流。
2、你能否詳細(xì)描述該電流的變化特征，并估算小燈泡在10s內(nèi)消耗的電功？
也是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間
2、頻率：單位時(shí)間內(nèi)交變電流完成周期性變化的次數(shù)，用 f 表示，單位是Hz。
1、周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間,用T表示，單位是s。
一 周期和頻率
T
一 周期和頻率
思考與討論
一交變電流的電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，這個(gè)交變電流的周期是多少？頻率是多少？電流方向在1s內(nèi)改變多少次？
T=0.02s f =50Hz
100次
日光燈
高頻護(hù)眼燈
養(yǎng)成良好用眼習(xí)慣
從該圖像中我們還能獲得什么信息？
最大值為
中國輸出交流電
峰值可以用來表示電流的強(qiáng)弱或電壓的高低，那能否用峰值來表示交流電產(chǎn)生的效果呢？
（1）大小
（2）注意：電容器的耐壓值應(yīng)大于交流電的峰值
二 峰值和有效值
1、峰值：電流或電壓所能達(dá)到的最大值。用 Em、Um、Im 表示
Um
二 峰值和有效值
燈泡接入交流電后產(chǎn)生了什么效果？
平均值？
電能
焦耳熱
峰值？
有效值！
2、有效值：使交變電流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗟葧r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交變電流的有效值。
等效替代法
二 峰值和有效值
2、有效值
實(shí)驗(yàn)探究1：測量交流電的電流的有效值
相同
相同時(shí)
直流電
交流電
觀察并思考：
1、該交流電的有效值是多少？
2、交流電流表測量的是瞬時(shí)值嗎？
二 峰值和有效值
2、有效值
實(shí)驗(yàn)探究1：測量交流電的電流的有效值
觀察并思考：
1、該交流電的有效值是多少？
2、交流電流表測量的是瞬時(shí)值嗎？
二 峰值和有效值
2、有效值
1、交流電壓表和電流表所測的數(shù)值是有效值。
（1）說明：
如果沒有特別說明，一般說到交流都是有效值
3、銘牌上所標(biāo)的額定電流和額定電壓的數(shù)值都是它的有效值。
2、計(jì)算電功、電功率和熱量（保險(xiǎn)絲熔斷電流）必須用有效值。
2、有效值
實(shí)驗(yàn)探究2：正弦交流電的峰值和有效值的定量關(guān)系
二 峰值和有效值
a、多次測量峰值與對(duì)應(yīng)有效值
b、在Exel中形成圖線擬合函數(shù)
交流電流表
電流傳感器
2、有效值
實(shí)驗(yàn)探究2：正弦交流電的峰值和有效值的定量關(guān)系
二 峰值和有效值
2、有效值
實(shí)驗(yàn)探究2：正弦交流電的峰值和有效值的定量關(guān)系
二 峰值和有效值
實(shí)驗(yàn) 組數(shù) （A） （A） 修正后（A)
1 0.19 0.26 0.19 1.38
2 0.29 0.40 0.28 1.41
3 0.38 0.53 0.38 1.40
4 0.48 0.66 0.47 1.40
5 0.57 0.79 0.56 1.40
理論計(jì)算表明
思考1：以上峰值和有效值的關(guān)系是否適用于所有的交變電流
思考2：其他交變電流的有效值如何進(jìn)行理論計(jì)算得出？
二 峰值和有效值
（1）怎樣計(jì)算通電1s內(nèi)電阻R中產(chǎn)生的熱量？
思考與討論
如圖所示是通過一個(gè)R為1Ω的電阻的電流 i 隨時(shí)間變化的曲線。
(1)=2.8J
(2)2.8J
有效值
（2）如果有一個(gè)大小、方向都不變的恒定電流通過這個(gè)電阻R，也能在1s內(nèi)產(chǎn)生同樣的熱，這個(gè)電流是多大？
計(jì)算有效值時(shí)，若無特別說明，時(shí)間取一個(gè)周期
2、有效值
二 峰值和有效值
正弦交流電：
其他交流電：一周期相同電阻的，
則直流電的參數(shù)就是交流電的有效值。
（2）大小：
三 正弦式交流電的公式與圖像
已知我國家庭用電的電壓隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，現(xiàn)在你能準(zhǔn)確描述在任意時(shí)刻電壓的大小是多少嗎？
u
峰值
周期
角速度
T
有效值
頻率
u
瞬時(shí)值
解決問題：首尾呼應(yīng)
已知該手搖發(fā)電機(jī)有1000匝線圈，線圈面積約為，傳感器測出該線圈附近的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.05T，若1s內(nèi)我們搖動(dòng)把手4圈，把手轉(zhuǎn)一圈線圈轉(zhuǎn)7圈，若線圈內(nèi)阻忽略不計(jì)，小燈泡電阻為15請(qǐng)寫出手搖發(fā)電機(jī)從如圖所示位置開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化函數(shù)及其圖像，并估算小燈泡在10s內(nèi)消耗的電功。
解決問題：首尾呼應(yīng)
=
線圈內(nèi)阻忽略不計(jì)
W=
e
T
解：
課堂小結(jié)
一、周期和頻率
二、峰值和有效值
1.正弦式交變電流的峰值與有效值之間的關(guān)系：
2.交變電流有效值的計(jì)算：
熱效應(yīng)
三、正弦式交變電流的公式和圖像
u

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