表征交變電流的物理量
1.周期和頻率是描述交變電流變化快慢的物理量,滿
足T=或f=;我國民用交變電流T=0.02 s,f
=50 Hz。
2.交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的,
計算時要注意“三同”,即時間相同,電阻相同,
熱量相同。
3.正弦式交變電流的電動勢、電流和電壓有效值和峰
值的關(guān)系:E=、I=、U=。
一、交變電流的周期和頻率
1.周期
(1)定義:交變電流完成一次周期性變化的時間。
(2)符號:T。
(3)單位:秒(s)。
2.頻率
(1)定義:交變電流在1 s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。
(2)符號:f。
(3)單位:赫茲(Hz)。
3.物理意義
表征交變電流變化的快慢,周期越短,交流變化越快;頻率越高,交流變化越快。
二、交變電流的峰值和有效值
1.峰值
交變電流在一個周期內(nèi)所能達到的最大數(shù)值,交變電流的電動勢、電流、電壓的峰值分別用Em、Im和Um表示。
2.有效值
(1)定義:根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定。讓交變電流和恒定電流分別通過相同阻值的電阻,如果它們在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,這一恒定電流的數(shù)值就是相應(yīng)交變電流的有效值。交變電流的電動勢、電流和電壓的有效值分別用E、I、U表示。
(2)應(yīng)用:電氣設(shè)備銘牌上標注的額定電壓、額定電流一般都是有效值,交流電壓表和交流電流表測量的也是有效值,以后提到的交變電流的數(shù)值,若沒有特別說明,都指有效值。
3.正弦式交變電流的有效值和峰值的關(guān)系
E==0.707Em
I==0.707Im
U==0.707Um
1.自主思考——判一判
(1)各國交變電流的周期都是0.02 s。(×)
(2)若交變電流是線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動形成的,則交變電流的周期也是線圈做圓周運動的周期。(√)
(3)我國提供市電的發(fā)電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為3 000 r/min。(√)
(4)交變電流的有效值總是小于峰值。(×)
(5)交變電流的峰值為有效值的 倍。(×)
(6)當線圈從中性面位置開始轉(zhuǎn)動時,初相為0。(√)
2.合作探究——議一議
(1)為什么打點計時器總是每0.02 s打一次點?
提示:打點計時器接的是交變電流,f=50 Hz,T=0.02 s,所以每0.02 s打一次點。
(2)理解交變電流的有效值應(yīng)注意什么問題?
提示:交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來定義的,定義有效值時要注意“三同”,即電阻相同、通電時間相同、產(chǎn)生熱量相同。
(3)如果電路中含有電容器,對電路的電壓有什么要求?
提示:把交變電流接到電容器兩端時,交變電流的峰值應(yīng)小于電容器所能承受的最大電壓(又叫電容器的耐壓值、擊穿電壓),否則電容器就有被擊穿的危險。