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课件网) 必备知识 清单破 1 交变电流的描述 知识点 1 周期、频率、角速度和转速 物理量 定义 单位 公式 意义 周期 交变电流完成一次周期性变化所需的时间 秒 T= 周期越大,则交变电流变化越慢 频率 交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比 赫兹(Hz) f= 频率越大,则交变电流变化越快 角速度 产生交变电流的线圈单位时间转过的弧度 弧度每秒 (rad/s) ω= =2πf 角速度越大,则交变电流变化越快 转速 产生交变电流的线圈单位时间转过的圈数 转每秒(r/s) n=f 转速越大,则交变电流变化越快 1.峰值 (1)定义:交变电流的电压、电流所能达到的最大值。 (2)应用: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。 2.有效值 (1)定义:让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交变电流的一个周期内它 们产生的热量相等,而这个恒定电流的电流与电压分别为I、U,我们就把I、U叫作这一交变 电流的有效值。 知识点 2 峰值和有效值 注意 根据定义求解有效值时要注意“三同”,即电阻相同、时间相同、产生的热量相同。 (2)实际中的有效值 ①使用交流的电气设备上所标注的额定电压和额定电流。 ②交流电表测量的数值。 ③无特别说明时提到的交变电流的数值。 注意 在计算交变电流通过导体产生的热量和电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流时, 只能用交变电流的有效值。 (3)在正弦式交变电流中:有效值E= ,U= ,I= 。 1.电感器对交流电的阻碍作用 (1)电感器对交流电有阻碍作用,称为感抗; (2)线圈的自感系数L越大、交流电的频率f越高,感抗越大; (3)低频扼流圈:自感系数L大,通直流、阻交流;高频扼流圈:自感系数L小,通直流、通低频、 阻高频。 2.电容器对交流电的阻碍作用 (1)交变电流能够通过电容器,但电容器对交变电流有阻碍作用,称为容抗; (2)电容器的电容C越大、交流电的频率f越高,容抗越小; (3)隔直电容器:电容C大,隔直流、通交流;高频旁路电容器:电容C小,阻低频、通高频。 知识点 3 电感器、电容器对交变电流的作用 导师点睛 感抗大小的决定式为XL=2πfL,容抗大小的决定式为XC= ,高中阶段通常只要 求会用它们进行定性分析,不要求定量计算。 知识辨析 1.保险丝的额定电流、电容器的耐压值是交变电流的有效值还是最大值 2.交变电流的有效值与电流方向有关吗 3.交变电流可以通过电容器两极板间的绝缘介质吗 一语破的 1.保险丝的额定电流是指有效值,电容器的耐压值是指最大值。 2.无关。 3.不能。交变电流加在电容器两端时,电容器交替进行充电、放电,电路中就有了电流,好像 是交变电流“通过”了电容器,但实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的绝缘介质。 1.计算有效值的两种方法 (1)按正(余)弦规律变化的交变电流,可利用正弦式交变电流的有效值与峰值的关系求解,即E = ,U= ,I= 。 (2)对于非正弦式交变电流,必须根据有效值的定义进行计算。第一步:计算交变电流在一个 周期内产生的热量Q;第二步:将Q用相应的物理量的有效值表示,Q=I2RT或Q= T;第三步:代 入数值,求解有效值。 如计算图示交变电流的有效值,让交变电流与恒定电流分别通过电阻R,根据焦耳定律可得, 在前 内,交变电流产生的热量为Q1= R· =(12 A2)RT,在后 内,产生的热量为Q2=(6 关键能力 定点破 定点 1 交变电流有效值的理解和计算 A)2·R· =(12 A2)RT,在一个周期T内产生的总热量为Q总=Q1+Q2=(24 A2)RT;恒定电流在T时间 内产生的热量是Q'=I2RT,根据有效值的定义可得Q总=Q',解得该交变电流的有效值为I=2 A。 电流名称 图像 有效值 正弦式 交变电流 I= 正弦半 波电流 I= 2.几种常见电流有效值的计算 正弦单向 脉冲电流 I= 矩形单向 脉冲电流 I= Im 非对称 性矩形 脉冲电流 I= 1.对交变电流图像的 ... ...
