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课件网) 2.描述交流电的物理量 一、周期和频率 1.周期:做一次周期性变化所需的_____称为周期,用符 号T表示,单位是___。 2.频率:在____时间内完成周期性变化的次数称为频率, 用符号f表示,单位是_____。? 3.周期和频率的关系:T=____或f=____。 4.角速度ω与频率f的关系:ω=_____。 秒 1 s 赫兹 时间 2πf 二、峰值 有效值 1.峰值: (1)定义:正弦交流电表达式中的Um和Im分别称为电压 和电流的峰值。 (2)意义:峰值是表示交流电 _____的物理量。 (3)应用:交变电压的_____不能超过电容器、二极管 所能承受的电压。 大小 峰值 2.有效值: (1)定义:如果交流电与某一直流电通过同一电阻,在相 同的时间内所产生的_____相等,则这个直流电的电流 和电压值,就分别称为相应交流电的电流和电压的有效 值。 热量 (2)正弦交流电的有效值与峰值的关系:I=____Im, U=_____Um。 (3)应用:交流电表测出的数值是正弦交流电的_____ ___。 有效 值 【思考辨析】 1)生活用电的电压220 V指有效值,动力用电的电压 380 V指峰值。( ) (2)只要是交变电流,其峰值就是有效值的 倍。 ( ) (3)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值。 ( ) (4)有效值是根据电流的热效应定义的。 ( ) 提示:(1)×。生活用电的电压220 V和动力用电的电压 380 V 都是指有效值。 (2)×。只有正弦交流电的峰值是有效值的 倍,其他 形式的交变电流一般不是这种关系。 (3)√。通常所说的交变电流的电流、电压,交流电表的读数,家用电器的额定电压、额定电流,保险丝的熔断电流等都是指有效值。 (4)√。由有效值的定义知是正确的。 一 交变电流有效值的定义和计算 【典例】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。电阻两端电压的有效值为 A.12 V B.4 V C.15 V D.8 V 【解析】选B。根据图像,一个周期T=1 s,设该交变电 流的有效值为U。0～0.4 s的时间间隔为t1=0.4 s, 电 流 =0.1 A;0.4～0.5 s的时间间隔t2=0.1 s,电流I2 =0.2 A;0.5～0.6 s的时间间隔为t3=0.1 s,电流I3 =0.2 A; 0.6～1 s的时间间隔t4=0.4 s,电流I4=0.1A, 根据电流的热效应,由 Rt1+ Rt2+ Rt3+ Rt4 = T,解得U=4 V,故B正确。 【核心归纳】 1.交变电流有效值的计算: (1)若是正弦交流电,可利用交变电流的有效值与峰值 间的关系求解,即E= ,U= ,I= 。 (2)若不是正弦交流电,则必须根据电流的热效应来求 解其有效值,且时间取一个周期。 (3)求解思路:假设让交变电流通过电阻R,计算交变电 流在一个周期内产生的热量Q(可分段计算),其中热量Q 用相应的物理量I或U来表示(如Q=I2Rt或Q= ),则I或 U为交变电流的相应有效值。 2.几种常见电流的峰值与有效值的关系: 【过关训练】 1.(2018·全国卷Ⅲ) 一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值均为u0,周期均为T,如图所示,则Q方∶Q正等于 ( ) A.1∶ B. ∶1 C.1∶2 D.2∶1 【解析】选D。据Q热= T得:Q方= T、Q正= T, 两式相除就有Q方∶Q正=2∶1,故选D。 2. (2019·乐山高二检测)如图所示为某一线圈交流电 的I-t关系图像(其中前半个周期为正弦波形的 ),则 一个周期内该电流的有效值为 ( ) A. I0 B. I0 C. I0 D. I0 【解析】选B。根据电流的热效应: I2RT= + ,可得电流的有效值为: I= I0,故B正确,A、 C、D错误。 【补偿训练】 1.把220 V的交流电接在440 Ω电阻两端,则通过该电阻的电流峰值 ( ) A.0.5 A B.0.5 A C.2 A D. A 【解析】选B。根据交变电流的有效值的定义可得: = ,Im= = A。 2. 如图所示为一交变电流的图像,则该交变电流的有效值多大? 【解析】令该交变电流 ... ...
