2014年高考物理选修3-1、3-2考点(13)
发布时间:2021-06-08
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2.正弦交变电流的图象(如图A-13-55-2所示)
图A-13-55-2
三、表征交变电流的物理量 1.交变电流的值
⑴瞬时值:交变电流某一时刻的值,瞬时值是时间的函数,不同时刻,瞬时值不同. ⑵最大值:Em nBS
当线圈平面与磁感线平行时,交变电流电动势最大,交变电流的最大值反映的是交变电流大小的变化范围.瞬时值与最大值的关系是: Em e Em.
⑶有效值:交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的,让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的热量相等,就把这一直流的数值.叫该交变电流的有效值.用“E、I、U”表示.
在正(余)弦式交变电流中有效值与最大值之间的关系为:E
Em2
,U
Um2
Im
,I .
2
我们通常说家庭电路的电压是220 v,是指其有效值.各种使用交变电流的电器设备上所标的是额定电
压和额定电流的有效值,一般交流电流表和交流电压表测量的数值也都是有效值.以后提到交变电流的数值,凡没有特别说明的,都是指有效值.
⑷平均值:交变电流的平均值是交变电流图象中波形与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比值.其数值可以用E n
计算. t
T4
某段时间内的交变电流的平均值不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术平均值.例在0~
E
2Em.
内,
注:如何应用交变电流的四值?
①在研究电容器的耐压值时只能用峰值.
②在研究交变电流做功、电功率及产生热量时,只能用有效值. ③在研究交变电流通过导体截面电量时,只能用平均值. ④在研究某一时刻线圈受到的电磁力矩时,只能用瞬时值.
另外,各种交流电表指示的电压、电流和交流电器上标注的额定电流、额定电压,指的都是有效值.与热效应有关的计算,如保险丝的熔断电流等都必须用有效值.要搞清正(余)弦交流电有效值与最大值的关系,另外对特殊交流电(如方波交流电)的有效值与最大值的关系能根据有效值的定义进行计算.在交流电路中欧姆定律同样适用.
2.交变电流的周期和频率
⑴周期T:交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间. ⑵频率f:交变电流在1 s内完成周期性变化的次数.
⑶周期和频率的关系:T ⑷角速度ω:
11或f fT
2
2 f. T
我国工农业生产和生活用的交变电流,周期是0.02 s,频率是50 Hz. 四、电感和电容对交变电流的作用 1.电感对交变电流的阻碍作用
电感对交变电流有阻碍作用,电感对交变电流阻碍作用的大小,用感抗XL表示.XL 2 fL (L为线圈的自感系数)
电感对交变电流有阻碍作用的原因是:当线圈中电流发生变化时,在线圈本身中产生自感电动势,自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化.