2017-2018学年粤教版选修3-2 表征交变电流的物理量 第1课时 学案
2017-2018学年粤教版选修3-2 表征交变电流的物理量 第1课时 学案第3页

  的数值都指有效值.

  3.交变电流的峰值对纯电阻电路来说,没有什么应用意义.若对含电容电路,在判断电容器是否会被击穿时,则需考虑交变电流的峰值是否超过电容器的耐压值.

  二、对有效值的理解

  

  1.我们可以享受电暖气、电褥子带来的温暖,可以享受电锅、电壶给我们带来的方便......你知道交变电流的热效应与交变电流的什么值有关吗?

  如图所示,铭牌上标的电压值和电流值是交变电流的什么值?

电压      220 V~(VOLTAGE)

频率 50 Hz(FREQUENCY)

最大电流 3~5 A(FUSE CURRENT)

室内侧循环风量:     540 m3/h

制冷剂名称/注入量: R22/2.2 kg

额定电压/额定频率: 220 V~/50 Hz

额定电流:制冷 6.2 A

     热泵 6.2 A

     电热 2.8 A   答案:有效值;铭牌上标的电压值和电流值都是交变电流的有效值.

  2.如图是通过一个阻值为1 Ω的电阻的电流随时间变化的图象.请讨论:

  

  (1)怎样计算通电1 s内电阻上产生的热量?

  (2)如果有一个大小、方向都不变的恒定电流通过这个电阻,也能在1 s内产生同样的热量,则这个电流多大?

  (3)该恒定电流与图示电流从效果上讲,有什么关系?

  (4)该恒定电流大小与图示电流的最大值是的关系吗?

  答案:(1)将电流分成小段求解,每一小段相当于恒定电流.通电1 s内电阻上产生的热量Q=(12×1×0.2+22×1×0.3)×2 J=2.8 J.

  (2)Q=I2×1 Ω×1 s,所以I=A=1.67 A.

  (3)该恒定电流与图示电流从效果上讲是等效的关系.

  (4)很显然1.67不是2的,所以该恒定电流大小与图示电流的最大值不是的关系.

  3.探究有效值的求解方法

  (1)对于按正(余)弦规律变化的电流,应如何求解?

  (2)当电流是按照非正(余)弦规律变化时,应如何求解?

  答案:(1)可先根据Em=NBSω求出其最大值,然后根据E=求出其有效值.

  (2)必须根据电流的热效应求解,且时间一般取一个周期.具体做法为:

  ①分段计算交变电流在一个周期内产生的热量Q;

②让直流电流(高中阶段指的是恒定电流)通过相同的电阻,在交变电流一个周期的时间内产生相同的热量Q.如Q=I2RT,或Q=T,或Q=T.相对应的I、U、E即为交变电流、电压、电动势的有效值.