20xx滬科版高中物理選修3-222怎樣描述交變電流(已修改)
2024-12-03 18:23 本頁面
【正文】 怎樣描述交變電流 學習目標 思維脈絡 1 .了解交變電流的周期、頻率的含義 , 掌握它們之間的關系。知道我國生產(chǎn)和生活用電的周期 ( 頻率 ) 的大小。 2 .了解交變電流最大值、瞬時值及有效值的意義 , 能利用有效值的定義計算交變電流的有效值。 3 .知道用圖像和函數(shù)式描述交變電流的方法。 一 二 一、用哪些物理量描述交變電流 1 .周期 T 和頻率 f :交變電流完成一次周期性變化所需的時間 ,叫做交變電流的 周期 。 在 1 s 內(nèi)完成周期性變化的次數(shù) ,叫做交變電流的 頻率 。 2 .最大值和有效值 :交變電流的電動勢、電壓和電流都隨時間做周期性變化 ,它們在某一時刻的數(shù)值叫做交變電流的 瞬時值 ,用字母 e 、 u 、 i 表示。一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值叫做交變電流的 最大值 ,用字母 Em a x、 Um a x、Im a x表示。在實際生活中通常用 有效值 表示交變電流的大小 ,用字母表示為E 、 U 、 I 。 在物理學中規(guī)定 ,給阻值相等的兩個電阻器分別通以恒定電流和交變電流 ,如果在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等 ,就把這一恒定電流的數(shù)值叫做這一交變電流的 有效值 。 正弦交變電流的最大值和有效值的關系 : E=??m a x 2≈ 0 . 707 Em a x, U=??m a x 2≈ 0 . 707 Um a x, I=??m a x 2≈ 0 . 707 Im a x 一 二 做一做 我國及俄羅斯、英國等世界上多數(shù)國家 ,常用的交變電流都是頻率為50 Hz 的正弦式交變電流 ,而美國、加拿大及日本的西部地區(qū)常用的交變電流頻率為 60 Hz 。這種頻率為 60 Hz 的正弦式電流的周期為 ,電流方向每秒改變 。 答案 :160 s 120 次 一 二 二、怎樣用數(shù)學方法描述交變電流 正弦式交變電流可以用數(shù)學上的圖像和函數(shù)兩種方法來描述。某一交變電流壓的函數(shù)表達式為 u = Um a xs i n ω t ,式中的 ω 表示正弦函數(shù)每秒鐘變化的 弧度 數(shù) ,稱為角頻率 ,單位為 弧度 / 秒 。 周期、頻率和角頻率的關系 : T=1??, T=2 π??,ω = 2 π f。 1 .正弦式交變電流的圖像 如圖所示 ,從圖像中可直接得到的物理量有瞬時值、最大值和周期 。 通過計算可以得到有效值、頻率和角頻率。 一 二 2 .正弦式交變電流的瞬時值表達式 電動勢 : e = E m a x s i n ω t 。 電壓 : u = U m a x s i n ω t 。 電流 : i = I m a x s i n ω t 。 一 二 做一做 正弦式交變 電流圖像如圖所示 ,其感應電動勢的最大值為 V, 周期為 s 。當線圈轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼? 2 倍時 ,所產(chǎn)生的電動勢的有效值為 V, 周期為 。 解析 :電動勢最大值和周期通過看圖像可得出 。轉(zhuǎn)速為原來的 2 倍時 ,ω 39。= 2 ω , Em a x39。= n B S ω 39。= 2 n B S ω = 2
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