第三节 表征交变电流的物理量
[学习目标] 1.知道交变电流的周期、频率的含义,以及它们相互间的关系.知道我国生产和生活用电的周期(频率)的大小.(重点)2.知道交变电流的峰值和有效值的意义.能利用有效值的定义计算某些交变电流的有效值.(难点)3.会应用正弦式交变电流的有效值公式进行有关计算.(重点)4.具有运用类比、迁移的科学方法分析新问题的意识和能力.
一、交变电流的周期和频率
1.周期:交变电流完成一次周期性变化的时间叫作它的周期.单位是s.
2.频率:交变电流在1 s内完成周期性变化的次数叫频率.单位是Hz.
3.周期T、频率f、角速度ω的关系:ω==2πf,T=.
二、交变电流的峰值和有效值
1.峰值:交变电流在一个周期内所能达到的最大数值.
2.有效值
(1)定义:交变电流和恒定电流分别通过相同阻值的电阻,如果它们在相同时间内产生的热量相等,这一恒定电流的数值就是相应交变电流的有效值.
(2)应用
①无特别说明的交变电流的电压、电流值是有效值.
②交流电表测量的交变电流的电压、电流值是有效值.
③交流用电设备所标注的额定电压、额定电流指有效值.
3.正弦式交变电流有效值和峰值的关系
E==0.707Em.
I==0.707Im.
U==0.707Um.
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于一个正弦式电流的峰值同周期、频率一样是不变的,但有效值是随时间不断变化的.(×)
(2)正弦式交变电流的正负两部分是对称的,所以有效值为零.(×)
(3)正弦式交变电流的有效值等于峰值的倍。非正弦式交变电流的有效值不一定等于峰值的倍.(√)
(4)只要是交变电流,其峰值就是有效值的倍.(×)
(5)家用电器铭牌上标称的电流、电压都是指有效值.(√)
2.(多选)某交变电流的方向在1 s内改变100次,则其周期T和频率f分别为( )
A.T=0.01 s B.T=0.02 s
C.f=100 Hz D.f=50 Hz
[答案] BD
3.有一交变电流如图所示,则由此图象可知( )
A.它的周期是0.4 s
B.它的峰值是4 A
C.它的有效值是2 A
D.它的频率是0.8 Hz
B [由此图象可知它的周期是0.8 s,故A错误;它的峰值是4 A,故B正确;它不是正弦式电流,因此有效值不是等于最大值除以,即它的有效值不是2 A,故C错误;它的周期是0.8 s,频率f==1.25 Hz,故D错误.]