有效值定义得出.
一、表征交变电流的物理量
1.表征交变电流变化快慢的物理量有哪些?它们间的关系怎样?
答案:(1)周期T:交变电流完成一次周期性变化所需的时间;
(2)频率f:交变电流在1 s内完成周期性变化的次数;
(3)角速度ω:描述线圈在匀强磁场中转动的快慢;
(4)角速度、频率、周期的关系:T==.
2.交变电流电动势的瞬时值表达式为e=Emsin ωt,讨论如何根据此表达式确定交变电流的周期和频率?
答案:线圈转动一周的时间为交变电流的一个周期,从表达式可知线圈转动的角速度为ω,则T=,由周期与频率的关系得f==.
3.表征交变电流大小的物理量有哪些?它们是怎样定义的?
答案:(1)瞬时值:交变电流的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向.瞬时值表达式是时间的函数.不同时刻,瞬时值不同.正弦式交流电瞬时值的表达式为e=Emsin ωt,u=Umsin ωt,i=Imsin ωt.
(2)峰值:交变电流的峰值是指它的电动势、电压或电流所能达到的最大值,用大写字母Em、Um、Im表示.
(3)平均值:交变电流I-t图象中,图线与时间轴所夹面积与时间的比值.
(4)有效值:
①意义:描述交变电流做功或热效应的物理量.
②定义:让交变电流与直流电通过同一电阻,如果它们在相同的时间内产生的热量相等,而这个直流电的电流是I、电压是U,我们就把I、U叫做这个交变电流的有效值.
4.某用电器铭牌上标有"额定电压220 V~"和"工作频率50 Hz"的字样,你知道"220 V~"的含义吗?
答案:"~"表示该用电器使用"交变电流",而"220 V"是指该用电器所使用的交流电源电压有效值为220 V.
一面积为S的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中匀速转动,感应电流i=Imsin ωt,要使感应电流的最大值变为2Im,下列办法不可行的是( ).
A.把磁感应强度变为2B
B.把转动角速度变为2ω
C.用同样的导线做成一个面积为2S的正方形线圈
D.用同样的导线做成一个边长是原来的2倍的线圈
答案:C
解析:由Im=可知选项A、B可行.选项C中面积变成原来的2倍,由S=L2可知导线长度变成原来的倍,再由电阻定律可得导线的电阻变成原来的倍,所以导线中的感应电流的最大值只能变为原来的倍,不符合题意.选项D中边长变成原来的2倍,总长度也变成原来的2倍,由电阻定律可知总电阻也变成原来的2倍,线圈面积变成原来的4倍,所以电流的最大值变成原来的2倍.
1.计算交变电流的有效值要注意三同:电阻相同、时间相同、产生热量相同,且应取一个周期或周期的整数倍计算电热.
2.通常所说的交变电流的电流、电压,交流电表的读数,交变电流用电器的额定电压、额定电流,保险丝的熔断电流等都是指有效值.在没有具体说明的情况下,所给出的交流