正弦式电流的图像和三角函数表达式-最大值-有效值课件.ppt

1、正弦式电流的图象和三角函数表达式 最大值 有效值 1、正弦式电流的图像、正弦式电流的图像2、正弦式电流的三角函数表达式、正弦式电流的三角函数表达式3、正弦式电流的最大值、正弦式电流的最大值4、正弦式电流的有效值、正弦式电流的有效值考纲展示考纲展示考考 纲纲 解解 读读知识点知识点要求要求交变电流，交交变电流，交变电流的图象变电流的图象1本章在命题上总体难度不大，热点较本章在命题上总体难度不大，热点较为集中，主要集中在以下两个方面：一是为集中，主要集中在以下两个方面：一是交变电流的产生、图象和有效值问题；二交变电流的产生、图象和有效值问题；二是变压器、电压、功率、电流关系及远距是变压器、电压、功

2、率、电流关系及远距离输电问题离输电问题2高考对本部分知识的考查主要以选择高考对本部分知识的考查主要以选择题的形式出现，但也会出现关于交变电流题的形式出现，但也会出现关于交变电流的计算题在增加应用型和能力型试题的的计算题在增加应用型和能力型试题的今天，应注意本部分知识与现代科技的联今天，应注意本部分知识与现代科技的联系系正弦交变电流正弦交变电流的函数表达式，的函数表达式，峰值和有效值峰值和有效值理想变压器理想变压器远距离输电远距离输电实验：传感器实验：传感器的简单应用的简单应用交变电流的产生及描述交变电流的产生及描述正弦式电流的图像正弦式电流的图像NSSNNSSNNSSNSSNNSSNNSSNN

3、SSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSNNSSN最大值ti 公式公式 i=Im sin w wtto 1.交变电流：交变电流：大小和大小和 都随时间都随时间做做 变化的电流，简称交流变化的电流，简称交流(AC)电电方向方向周期性周期性一、交变电流的产生和变化规律一、交变电流的产生和变化规律 2正弦式交变电流正弦式交变电流(如图如图a所示所示)(1)定定义义：按按 变化的交变电流变化的交变电流 (2)产生产生：将闭合矩形线圈将闭合矩形线圈置于置于 磁场中磁场中，并绕，并绕_方向的轴做方向的轴做 转

4、动转动正弦规律正弦规律匀强匀强垂直于磁场垂直于磁场匀速匀速注意：注意：交变电流产生适应于任何交变电流产生适应于任何形状的线圈，转动轴必须垂直磁形状的线圈，转动轴必须垂直磁场方向，但不一定是对称轴。场方向，但不一定是对称轴。(1)定义：与磁场方向定义：与磁场方向 的平面的平面 (2)特点特点 线圈位于中性面时，穿过线圈的磁线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量通量 ，磁通量的变化率为，磁通量的变化率为 ，感，感应电动势为应电动势为 线圈转动一周，线圈转动一周，经过中性经过中性面线圈每经过面线圈每经过_一次，电流的一次，电流的方向就改变一次方向就改变一次垂直垂直最大最大零零零零两次两次中性面中性面（3

5、）中性面）中性面(4)正弦式交变电流的变化规律正弦式交变电流的变化规律 (线圈在中性面位置开始计时线圈在中性面位置开始计时)：(1)磁通量为零磁通量为零(2)磁通量的变化率最大磁通量的变化率最大(3)感应电动势、感应电流均最大感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变，电流方向不变思考：思考：1、线圈平面跟中性面垂直时，有哪些特点？线圈平面跟中性面垂直时，有哪些特点？(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象或由公式图象或由公式Em=nBS求出相应峰值求出相应峰值(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式数关系式如：如：线圈从中

6、性面开始转动，线圈从中性面开始转动，则则it图象为正弦函数图象，函数图象为正弦函数图象，函数式为式为iImsin t.线圈从垂直中性面开始转线圈从垂直中性面开始转动，则动，则it图象为余弦函数图象，图象为余弦函数图象，函数式为函数式为iImcos t.2 2交变电流瞬时值表达式的书写基本思路：交变电流瞬时值表达式的书写基本思路：练习练习1：如图所示，矩形线圈边长为如图所示，矩形线圈边长为ab20 cm，bc10 cm，匝数，匝数N100匝，磁场的磁感应强度匝，磁场的磁感应强度B0.01 T当线圈以当线圈以n50 r/s的转速从图示位置开始逆时针的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求：匀速转动

7、时，求：(1)线圈中交变电动势瞬时值表达式；线圈中交变电动势瞬时值表达式；(2)从线圈开始转起动，经从线圈开始转起动，经0.01 s时感应电动势的时感应电动势的 瞬时值瞬时值答案：答案：(1)e6.28sin(100t/6)V(2)3.14 V 1周期和频率周期和频率(1)周期周期T：交变电流完：交变电流完成成 变化变化(线圈转线圈转一周一周)所需的时间，单位是所需的时间，单位是 公式：公式：T .(2)频率频率f：交变电流在：交变电流在1 s内完成周期性变化的内完成周期性变化的 ，单位单位 是赫兹是赫兹(Hz)(3)周期和频率的关系：周期和频率的关系：T 或或 f .一次周期性一次周期性秒秒

8、(s)次数次数二、描述交变电流的物理量二、描述交变电流的物理量(1)瞬时值瞬时值：交变电流某一：交变电流某一 的值，是时间的函数的值，是时间的函数(2)峰值峰值：交变电流的电流（或电：交变电流的电流（或电压）所能达到的压）所能达到的 (3)有效值有效值：让交流与恒定电流通：让交流与恒定电流通过过 的电阻，如果它们的电阻，如果它们 时时间（至少一个周期或周期的整数间（至少一个周期或周期的整数倍）内产生的倍）内产生的 相等，则这相等，则这个恒定电流个恒定电流I、恒定电压、恒定电压U就是这就是这个交变电流的个交变电流的 时刻时刻最大值最大值相同相同相同相同热量热量 2交变电流的瞬时值、峰值、有效值和

9、平均值交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值有效值有效值(4)正弦式交变电流的有效值与正弦式交变电流的有效值与 峰值之间的关系峰值之间的关系 I U E .2交变电流的瞬时值、交变电流的瞬时值、峰值峰值、有效值有效值和平均值和平均值(5)平均平均值：是交变电流图值：是交变电流图象中波形与横轴所围的面积象中波形与横轴所围的面积跟时间的比值，其数值可以跟时间的比值，其数值可以用用 计算计算 2对交变对交变电流有效值电流有效值的理解的理解交变电流的有效值是根据电交变电流的有效值是根据电流的热效应进行定义的，所以进流的热效应进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通行有效值计算时，要紧扣电流通过电

10、阻生热过电阻生热(或热功率或热功率)进行计算进行计算注意注意“三同三同”：即即“相同电阻相同电阻”上，上，“相同时间相同时间”内产内产生生“相同热量相同热量”练习练习2如图如图所示电路所示电路中，已知交流电源电压中，已知交流电源电压u200 sin 100t V，电，电阻阻R100.则电流表则电流表和电压表的示数分别为和电压表的示数分别为()A1.41 A,200 V B1.41 A,141 V C2 A,200 V D2 A,141 VB练习练习 电阻电阻R1、R2和交流电源按照图甲所示和交流电源按照图甲所示方式连接方式连接，R110，R220.合上开关合上开关S后，通过电阻后，通过电阻R2

11、的正弦交变电流随时间的正弦交变电流随时间t变化的情况如图乙所示，则变化的情况如图乙所示，则()正弦交流电图像的应用正弦交流电图像的应用BA A通过通过R R1 1的电流的有效值是的电流的有效值是1.2A1.2AB BR R1 1两端的电压有效值是两端的电压有效值是6V6VC C通过通过R R2 2的电流的有效值是的电流的有效值是1.2 A1.2 AD DR R2 2两端的电压有效值是两端的电压有效值是6 V6 VR2 根据图象可以确定的量：根据图象可以确定的量：(1)电流最大值电流最大值；(2)周期周期T和频率和频率f；(3)不同时刻交流电的瞬时值不同时刻交流电的瞬时值；(4)线圈处于中性面和电流最大线圈处于中性面和电流最大值对应的时刻值对应的时刻；(5)任意时刻线圈的位置和磁场任意时刻线圈的位置和磁场的夹角的夹角小结：小结：谢谢谢谢 下次再见下次再见