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第五章 交变电流
第二节 描述交变电流的物理量
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1．了解交变电流的周期和频率的含义，知道两者之间的关系．
2．知道交变电流的峰值、瞬时值和平均值及有效值．
3．理解交变电流有效值的含义，并会计算交变电流的有效值．(重点＋难点)
4．知道相位及相位差的概念．
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幻灯片 4一、周期和频率
1．周期：交变电流完成一次 变化所需的时间，用T表示，单位是 .
2．频率：交变电流在1 s内完成周期性变化的 ，用f表示，单位是 ，符号 .
3．二者关系：T＝ 或f＝ .
周期
赫兹
Hz
次数
s
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二、峰值和有效值
1．峰值
(1)定义：交变电流的电压、电流所能达到的 ．
(2)意义：用来表示电流的 或电压的 ．
(3)应用：电容器所能承受的电压要高于交流电压的峰值．
最大数值
强弱
高低
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幻灯片 62．有效值
(1)定义：让交变电流和恒定电流通过大小相同的电阻，在交流的 内它们产生的热量 ，这个恒定电流的电流、电压，叫做这个交流的有效值．
一个周期
相等
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幻灯片 73．正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系
I＝ Im，U＝ Um，E＝ Em.
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幻灯片 8交变电流的有效值是不是其在某一段时间内的平均值？
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三、相位
1．概念：交变电流的表达式u＝Emsin (ωt＋φ)中的相当于角度的量，即“ ”称为交变电流的 ．
2．初相位：t＝0时交变电流的 ．
3．相位差：两支交变电流的 之差．对于频率相同的两个交变电流，其相位差等于其 之差，即Δφ＝ .
ωt＋φ
相位
相位
相位
初相位
φ2－φ1
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一、有效值的理解与计算
1．有效值的理解
交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的．让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果在交流电的一个周期内它们产生的热量相等，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把I、U叫做这个交变电流的有效值．
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(1)理解交变电流的有效值要注意三同：电阻相同，时间相同，产生热量相同．
(2)通常所说的交变电流的电流、电压；交变电流电表的读数；交变电流用电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都是指有效值．在没有具体说明的情况下，所给出的交流电的数值都指有效值．
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幻灯片 143．几种常见交变电流有效值的计算
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幻灯片 17二、交变电流的四值区别
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幻灯片 21 如图所示为一交变电流的图象，则该交变电流的有效值为多大？
对有效值的理解和计算
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幻灯片 25【针对训练】 1.有两个完全相同的电热器，分别通以如图甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正弦交变电流．求这两个电热器的电功率之比．
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幻灯片 26答案：2∶1
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幻灯片 27 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5 T，边长L＝10 cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1 Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度ω＝2π rad/s，外电路电阻R＝4 Ω，求：
交流电“四值”的综合应用
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幻灯片 29思路点拨：
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幻灯片 32答案：(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.086 6 C
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幻灯片 38误区一：对交流电的有效值的理解不正确
【典型例题】 1.如图表示一交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是
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幻灯片 39解析：交流电的有效值是根据其热效应而定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效．设交流电的有效值为I，令该交流电通过一个纯电阻用电器R，在一个周期内有
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幻灯片 40答案：D
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幻灯片 43误区二：混淆交流电的有效值和平均值
【典型例题】 2.如图所示，矩形线圈abcd在磁感应强度B＝2 T的匀强磁场中绕轴OO′以角速度ω＝10π rad/s匀速转动，线圈共10匝，ab＝0.3 m，bc＝0.6 m，负载电阻R＝45 Ω.求：
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幻灯片 44(1)电阻R在0.05 s内所发出的热量；
(2)0.05 s内流过的电荷量(设线圈从垂直中性面开始转动)．
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幻灯片 45答案：(1)5.76 J (2)0.072 C
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第二步，根据有效值求通过R上的电量，由题意0.05 s内通过R的电流方向不变
q＝It＝1.6×0.05 C＝0.08 C
要明确交流电的有效值是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效；交流电的平均值是从电流通过导线横截面的电荷量相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效，两个概念的出发点不同．
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谢谢观看！
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