2014年高考物理选修3-1、3-2考点(13)

2．正弦交变电流的图象(如图A-13-55-2所示)

图A-13-55-2

三、表征交变电流的物理量 1.交变电流的值

⑴瞬时值：交变电流某一时刻的值，瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同． ⑵最大值：Em nBS

当线圈平面与磁感线平行时，交变电流电动势最大，交变电流的最大值反映的是交变电流大小的变化范围．瞬时值与最大值的关系是： Em e Em．

⑶有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值．叫该交变电流的有效值．用“E、I、U”表示．

在正(余)弦式交变电流中有效值与最大值之间的关系为：E

Em2

，U

Um2

Im

，I ．

2

我们通常说家庭电路的电压是220 v，是指其有效值．各种使用交变电流的电器设备上所标的是额定电

压和额定电流的有效值，一般交流电流表和交流电压表测量的数值也都是有效值．以后提到交变电流的数值，凡没有特别说明的，都是指有效值．

⑷平均值：交变电流的平均值是交变电流图象中波形与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比值．其数值可以用E n

计算． t

T4

某段时间内的交变电流的平均值不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术平均值．例在0～

E

2Em．

内，

注：如何应用交变电流的四值？

①在研究电容器的耐压值时只能用峰值．

②在研究交变电流做功、电功率及产生热量时，只能用有效值． ③在研究交变电流通过导体截面电量时，只能用平均值． ④在研究某一时刻线圈受到的电磁力矩时，只能用瞬时值．

另外，各种交流电表指示的电压、电流和交流电器上标注的额定电流、额定电压，指的都是有效值．与热效应有关的计算，如保险丝的熔断电流等都必须用有效值．要搞清正(余)弦交流电有效值与最大值的关系，另外对特殊交流电(如方波交流电)的有效值与最大值的关系能根据有效值的定义进行计算．在交流电路中欧姆定律同样适用．

2．交变电流的周期和频率

⑴周期T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间． ⑵频率f：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数．

⑶周期和频率的关系：T ⑷角速度ω：

11或f fT

2

2 f． T

我国工农业生产和生活用的交变电流，周期是0.02 s，频率是50 Hz． 四、电感和电容对交变电流的作用 1．电感对交变电流的阻碍作用

电感对交变电流有阻碍作用，电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗XL表示．XL 2 fL (L为线圈的自感系数)

电感对交变电流有阻碍作用的原因是：当线圈中电流发生变化时，在线圈本身中产生自感电动势，自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化．