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第3章第1节交变电流的特点

上传时间: 2014-08-16

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第3章

新知预习·巧设计

名师课堂

·一点通

要点一

要点二

第1节

创新演练

·大冲关

随堂检测归纳小结

课下作业综合提升

1．知道交变电流的定义，认识其与

恒定电流的区别。

2．知道交变电流周期、频率的物理

意义，掌握它们之间的关系。

3．理解交变电流有效值的物理意义，

知道正弦式交变电流有效值与峰

值的关系；并会计算交流电的有

效值。

[读教材·填要点]

一、两种电流

1．恒定电流

电流的不随时间变化。

2．交变电流

电流的大小和方向随时间做，俗称交流电。

大小和方向

周期性变化

一次周期性变化

的快慢

周期性变化

二、描述交变电流的物理量

1．周期、频率、最大值、有效值

产生的热量相等

? 2．有关交流的常见数值及说法

(1)我国工农业生产及生活用电的周期为 s，频率为 Hz，电流方向每秒改变次。

(2)电气元件或设备上所标的耐压值是指该设备所能承受的交流电压的值。

(3)交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是

值；交流电流表和交流电压表的示数是值；交变电流的数值在无特别说明时都指。

0.02

100

最大

有效

有效值

[关键一点]　交流电压表、电流表的读数为有效值；计算电功、电热时要用有效值；保险丝的熔断电流为有效值，电容器的击穿电压对应于最大值，计算电荷量时用平均值。

答案：B

2．如图3－1－1所示是穿过某线圈的磁通量随时间变化的

规律，则线圈中产生的感应电动势的周期是________s，频率是________Hz。

图3－1－1

解析：磁通量的变化情况是每隔0.01 s发生一次完全变化，所以它产生的感应电动势的周期也是0.01 s，所以频率是100 Hz。

答案：0.01　100

3．有一电子器件，当其两端电压高于100 V时导电，等

于或低于100 V时则不导电。若把这个电子器件接到100 V、50 Hz的正弦式交变电流的电源上，这个电子器件将 (　　)

A．不导电

B．每秒钟内导电50次

C．每秒钟内导电100次

D．每秒钟内导电200次

解析：由题知该正弦式交流电的频率为50 Hz,100 V是有效值，其最大值为100 V，则该交变电流每秒钟电压瞬时值有100次高于100 V，所以这个电子器件每秒钟导电100次。

答案：C

(1)交变电流是指方向随时间变化的电流，无论其大小是否变化，只要方向变化就是交变电流，方向不变化就是直流电，大小和方向都不变的为恒定电流。

(2)常见的几种交变电流：

交变电流的变化规律不同，常见的有以下几种情况：

图3－1－2

1．如图3－1－3所示的各图像中表示交变电流的是 (　　)

图3－1－3

A．①③　　　　　　　　B．②③

C．②④ D．①④

[审题指导]　解答本题时应把握以下两点：

(1)交变电流的特征是电流方向变化。

(2)明确图像中电流方向是否变化。

[解析]　①④两图中，因电流方向均做周期性变化，故属交变电流；而②③两图像中，虽然电流大小随时间做周期性变化，但方向不变，始终沿正方向，故为非交变电流，属直流电。

[答案]　D

(1)只要电流的方向发生变化，即为交变电流，若方向不变，尽管大小变化亦为直流电。

(2)在i－t或U－t图中，正负表示方向，若题中给出了i－t或U－t图，一定要注意图像的坐标原点是否为0，图中i或U值有无正负变化。

1．有效值的特点

(1)交变电流有效值是根据电流的热效应来规定的，与电流的方向无关，但一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是由一个周期的时间来确定的。

(2)在定义有效值时应注意三“同”：①相同电阻；②相同时间；③产生相同热量。

(3)交变电流的平均值的计算不是初、末状态瞬时值的平均。

(4)有效值是一种等效替代，把恒定电流与交变电流通过相同的电阻，经过相同的时间，是指较长的时间或者是周期的整数倍。

[名师点睛]　只有正弦式交变电流才有I＝Im/的关系，而矩形交变电流的峰值与有效值不满足该关系，只能从有效值的定义及电流的热效应进行计算，计算时注意两点：一是当矩形交变电流各段绝对值不相等时，应分段计算产生的热量；二是注意取一个周期计算热量。

2. 如图3－1－4表示一交

变电流随时间变化的图像，则

此交变电流的有效值是多少？

图3－1－4

[答案]　5 A

1．(对应要点一)关于交变电流和直流电的说法，正确的

是 (　　)

A．如果电流大小做周期性变化，则一定是交变电流

B．直流电的大小可以变化，但方向不一定变化

C．交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的

D．交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性

的变化

解析：直流电的特征是电流方向不变，交流电的特征是电流方向改变，另外交变电流不一定都是正弦交流电或余弦交流电。

答案：D

2．(对应要点二)图3－1－5中两交变电流分别通过相同电阻R。

图3－1－5

(1)分别写出它们的有效值、周期、频率；

(2)计算它们在R上产生的功率之比。

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