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课件网) 第三章 交变电流 2.交变电流的描述 教学目标 CONTENT 01 02 03 掌握正弦交流电的公式和图像 理解交变电流的峰值、有效值、瞬时值和平均值 掌握交流电的周期和频率 新课引入 正弦式交变电流的大小和方向都随时间发生周期性变化，那么我们如何描述这种电流的变化特征呢 t i 周期和频率 一 知能提升 1、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。 2、频率：交变电流一秒内完成周期性变化的次数。 3、关系： 表达式中： i=Imsin ωt 思考与讨论： 一交变电流的电压随时间的变化图像如图所示，这个交变电流的周期是多少 频率是多少 t/s u 0.02 0.04 Um -Um 周期：T=0.02s 频率：f=1/T=50Hz 峰值和有效值 二 知能提升 什么是交变电流的峰值（Em、Im、Um） i/mA 0.5 t/s -0.5 1、峰值：电流或电压所能达到的最大值。 电容 耐压值（最大值） 电容器的耐压值 电容器的耐压值要高于交流电压的峰值，否则电容器就可能被击穿。 2、瞬时值： 电流或电压某一时刻的值 t/s e T Em -Em 0 t1 U1 U2 t2 思考与讨论： 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交=I12Rt1+I22Rt2+ I32Rt3+I42Rt4 =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直=I直2Rt=2.8J i/A t/s 1 -2 -1 2 0 1 0.5 等效替代交流电计算热量 3.有效值： （1）定义：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。 （2）理论计算表明：正弦交流电的有效值与最大值的关系： t i im -im t e Em -Em 说明： 1、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电； 2、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值； 3、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. 平均值： 2、求通过某导体截面的电量一定要用平均值。 注意：峰值（最大值）、有效值、平均值在应用上的区别。 1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 = q= 交流与拓展： 电流名称 电流图线 有效值 正弦式交变电流 I= 正弦半波电流 I= 正弦单向脉冲电流 I= 矩形单向脉冲电流 I= 非对称矩形脉冲电流 I= Im 正弦式交变电流的公式和图像 三 1.正弦式交变电流的公式和图像可以详细描述交变电流的情况.若线圈通过中性面时开始计时，交变电流的图像是 曲线. 2.若已知电压、电流最大值分别是Um、Im，周期为T，则正弦式交变电 流电压、电流表达式分别为u＝_____，i＝_____. 正弦 知能提升 T T/2 Um -Um t/s u 拓展学习： 电感器对交变电流的作用 线圈接入交流电路时，除了自身电阻的阻碍作用，还有由于线圈与交变电流之间的电磁作用引起的阻碍作用，叫感抗。 拓展学习： 影响感抗大小的因素 线圈的自感越大，交流的频率越高，线圈的感抗就越大。 拓展学习： 电容器对交变电流的作用 电容器接到交流电源两端时，由于电容器两端电压不断变化而不断的充放电，电流中就有了充放电电流，表现为交流“通过”了电容器. 拓展学习： 影响容抗大小的因素 电容器的电容越大，交流电的频率越高，电容器对交流的阻碍作用就越小，即容抗越小。 典例精析 i/A +10 -10 0.05 0.1 0.15 0.2 例1：如图是一个按正弦函数规律变化的交变电流.请根据图像求出它的周期、频率、最大值和有效值 ,并写出电流的函数表达式. 解析:由图象可知: T=0.2s 根据 f=1/T 得:f=5Hz 有效值: 最大值: 电流的函数表达式: t/s 根据电流的热效应先计算电流的有效值． 例2：通过一阻值R＝100 Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1 s．电阻两端 ... ...
