文档介绍：. net 教师助手学生帮手家长朋友 . net . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net 第 15点交变电流“四值”再认识近几年的高考在考查“交变电流”一章中的有关内容时,主要考查了交变电流的四值, 即最大值、有效值、平均值、瞬时值, 它们的物理意义不同, 计算方法也不同, 但又相互联系, 有确定的数量关系. 很多同学在理解应用上容易造成混乱, 下面谈谈这四个值的理解与应用. 1. 瞬时值(1) 反映的是不同时刻交流电的大小和方向,正弦交变电流瞬时值表达式为: e=E m sin ωt,i=I m sin ωt. 应当注意必须从中性面开始计时. (2) 生活中用的市电电压为 220 V ,其最大值为 220 2V= 311 V( 有时写为 310 V) ,频率为 50 Hz ,所以其电压瞬时值表达式为 u= 311sin (314 t) V. 2. 峰值( 最大值) 和有效值(1) 峰值:交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的最大数值,可以用来表示交变电流的电流或电压的变化幅度. ①线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,电动势的最大值 E m= nBS ω. ②最大值在实际中有一定的指导意义, 所有使用交流的用电器, 其最大耐压值应大于其使用的交流电压的最大值,电容器上的标称电压值是电容器两极间所允许加的电压的最大值. (2) 有效值:, 如果它们在一个周期内产生的热量相等, 则这个恒定电流 I、电压 U 叫做这个交变电流的有效值. (3) 正弦交变电流的有效值和峰值之间的关系: I= I m2 ,U= U m2 . 注意任何交变电流都有有效值, 但上述关系只限于正弦交变电流, 对其他形式的交变电流并不适用. 3. 最大值、有效值和平均值的应用(1) 求电功、平均电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时,要用有效值计算. (2) 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值, q= It= ER t=n ΔΦR . (3) 在计算电容器的耐压值时,则要用交流电的最大值. . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net . net 教师助手学生帮手家长朋友 . net 对点例题在水平方向的匀强磁场中,有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动, 已知线圈的匝数为 n= 100 匝, 边长为 20 cm , 电阻为 10Ω, 转动频率 f= 50 Hz , 磁场的磁感应强度为 T .求: (1) 外力驱动线圈转动的功率; (2) 转至线圈平面与中性面的夹角为 30° 时,线圈产生的感应电动势及感应电流的大小; (3) 线圈由中性面转至与中性面成 30° 夹角的过程中,通过线圈横截面的电荷量. 解题指导(1) 线圈中感应电动势的最大值 E m= nBS ω= nBS ·2πf= 100 × × () 2×2× × 50V= 628 V 感应电动势的有效值为 U= E m2 = 314 2 V. 外力驱动线圈转动的功率与线圈中交变电流的功率相等, P 外= U 2R = ? 314 2 ? 2 10 W= × 10 4 W. (2) 线圈转至与中性面成 30° 角时, 感应电动势的瞬时值 e=E m sin 30°V= 3