新疆克拉玛依市第十三中学2014年高中物理 交变电流（二）学案 新人教版选修3

新疆克拉玛依市第十三中学 2014 年高中物理 交变电流（二）学案 新人教版选修 3 我们从上节已经知道，交变电流的大小和方向都随时间变化，知道了描述交变电流的峰值和瞬时值的概念。在描述交变电流时，还应该知道周期和频率、有效值、相位等物理量。Ⅰ. 周期和频率我们把交变电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做它的周期，通常用 T 表示，单位是秒。交变电流在 1s 内周期性变化的次数叫做它的频率，通常用 f 表示，单位是赫兹，简称赫，符号是 Hz。频率是供电质量的重要指标。根据定义可以知道，周期和频率互为倒数， 即 f1T  或 T1f 例 1：写出图 2-1 的瞬时表达式，并说出这个交流电的周期和频率各是多少？根据三角函数的知识可以知道，在 i = Im sin t 的表达式中，ω=T22πf思考回答：若产生图 2-1 电流的线圈转动的角速度加倍，其余条件不变，请写出其瞬时表达式。Ⅱ. 峰值和有效值交变电流的峰值 Im或 Em是它能达到的最大数值。例如，把电容器接在交流电路中，就需要知道电压的峰值。电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿。电容器的耐压值就是其电压的峰值。思考：1. 如右图所示的交变电流通过 R=10Ω 的定值电阻，怎样计算通电 1s 内，电阻 R 产生的热量？2.如果恒定电流通过该电阻，也能在 1s 内产生相同的热量，这个电流是多大？若把交变电流等效成一个恒定电流，就能求解思考 1 的问题了。我们把这个等效的恒定电流的数值叫做这个交变电流的有效值。交变电流的有效值是由电流的热效应定义的。1图 2-130t/si/A-312让交流和恒定电流分别通过 阻值相同的电阻，如果在交变电流的一个周期内它们产生的热量相等，我们就把直流的电压值 U、电流值 I 叫做这个交流的电压、电流的有效值。注意：在计算电功、电热时，我们要采用交变电流的有效值进行计算。各种交流电电气设备上所标的、交流电表上所测得的以及在叙述中没有特别加以说明的交流电的最大值，都是指有效值。例 2：试求思考 1 中的有效值和产生的热量 Q正弦式交变电流的有效值和峰值的关系：（只适用于 正弦式电流。）2IIm 2UUm 2EEmⅢ. 交变电流的有效值、平均值与最大值的求法（1）交流电的有效值的求法分两种情况 (a).若是正弦电流，其有效值和峰值的关系为2EEm，而 Em=NBSω （b）若是非正弦电流，只能由电流的热效应求得。例如思考 1 中有效值的求解。（2）交流...