3.3交变电流一、交流发电机(将机械能转化为电能)基本组成:定子------磁体或线圈转子------线圈或磁体无论是线圈转动还是磁体,都是转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化,在线圈中激发出感应电动势。这时,如果线圈的两端连着用电器,形成闭合电路,电路中就会产生电流。二、交变电流1、交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC)。2、直流:各种电池供给的电流只沿一个方向流动,叫做直流电流,简称直流(DC)。1.如图3.3-5所示的四种电流中属于交流电的有()图3.3-5ABC三、交流的变化规律家庭用于日常生活的电灯、家用电器,使用的电是由电网送来的,电网送来的电也是交变电流,它的大小、方向都在随时间不断地变化。交流电的变化规律可以用示波器显示出来。1、交流的变化规律——图像(1)坐标:时间t为横坐标,i或u为纵坐标(2)图象形状:正弦曲线(3)物理意义:反映i或u随时间t的变化规律Um-Um04T34Tut2TT2、正弦式电流:电网中的交变电流,它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化,叫做正弦式电流.3、正弦式电流的表达式:i=Imsinωtu=UmsinωtIm、Um分别是电流和电压的最大值,叫做交流的峰值Im-Im04T34Tit2TT四、描述交流的物理量1.周期:交变电流完成一次周期性变化所需的时间,用T表示,单位是s.2.频率:1s内交变电流完成周期性变化的次数,用f表示,单位赫兹,简称赫,符号是Hz.3、频率和周期有如下关系:4、我国使用的交变电流,频率是50Hz.1Tf=1fT或=2.频率为50Hz的交变电流,其方向每秒改变的次数和一个周期内达到最大值的次数是()A.25次、1次B.50次、1次C.100次、2次D.200次、2次C为什么看不到电灯中电流大小的变化五、交流能够通过电容器1.解释(p57)2.电容器主要应用:隔直流,通交流(p58)六、交流的有效值(p58):1、概念的引入:为了反映交变电流所产生的效果,引入有效值的概念.2、定义:使交变电流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相等时间内产生的热量相等,就把这一直流的数值叫做这一交变电流的有效值.3、特点:交变电流的有效值根据电流的热效应来规定,与电流的方向无关.4、有效值与峰值的大小关系:5、说明:在各种使用交变电流的电器设备上,所标注的额定电压、额定电流值,都是交流的有效值。电器仪表测量的也都是交流的有效值。10.7072mmIII==10.7072mmUUU==只适用于正弦式交变电流在求交变电流的电功、电热、功率是用有效值练习3:一个电热器接在10V的直流电源上,在ts内产生的焦耳热为Q,今将该电热器接在一正弦交流电源上它在ts内产生的焦耳热为Q,则这一交流电源电压的最大值和有效值分别是多少?电动机可以发电吗?下列表示交变电流的有()表示正弦式交变电流的有()4.iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCEE5.如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图像.根据图像可知该交流电流的最大值是______A,频率是_________Hz.1056.一个电阻标有“100Ω、4W”,在正弦交流电路在正常工作,求:(1)加在电阻上额定交流电压的有效值.(2)额定交流电压的峰值.(3)额定交流电流的峰值.7、如图表示一交变电流随时间变化的图象.此交变电流的有效值是()A.52AB.5AC.722AD.72A【解析】本题要求的是矩形交变电流的有效值,与平时所熟知的正弦式交变电流有效值(即I有效=Im/2)不同,因此,有的学生对这样的题目感到无从下手.本题只能从有效值的定义出发,才能顺利解答.该交变电流通过阻值为R的电阻一个周期的时间(即0.02s)内所产生的热量为:Q交=(42)2×R×0.01+(32)2×R×0.01设直流电流I通过电阻R一个周期的时间(即0.02s)内产生的热量为Q直=I2R×0.02由交流电的有效值定义得Q直=Q交,即50×0.01R=I2×0.02R则I=5A,即交变电流的有效值为5A.【答案】B