5.2 描述交变电流的物理量
5．2 描述交变电流的物理量
编写：周万付审核：孙俊
【知识要点】
1、周期和频率
⑴周期：交变电流完成所需的时间，通常用表示，单位是。
⑵频率：交变电流在内完成周期性变化的次数，通常用表示，单位
是。角频率（角速度）与频率的关系为。
⑶周期和频率的关系：。
2、峰值（最大值）和有效值。
⑴峰值：交变电流在一个周期内电流或电压所能达到的。
⑵有效值：根据电流的来规定，让交变电流和恒定电流通过相同的。
如果它们在一个周期内产生的，则这个恒定电流I、电压U叫做这个交流电流的有效值。
⑶正弦交变电流的有效值和峰值之间的关系：I= ，U= 。【典型例题】
例1、有两个完全相同的电阻，一个通过10A的直流电流，热功率为P，另一个通以正弦式交变电流，热功率为2P，那么( )
A.交变电流的有效值为10A
B.交变电流的最大值为102A
C.交变电流的有效值为102A
D.交变电流的最大值为20A
例2、如图所示为某交变电流的电流的电流-时间图像，则( )
A.该交变电流的周期为0.02S
B.该交变电流的周期为0.04S
C.该交变电流的有效值为A
2
7
D.该交变电流的有效值为10A
o 匀速转动。初始例3、边长为l的正方形线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴o
时刻线框平面与磁场垂直，如图所示。经过时间t，线框转过120°。求：
⑴线框转动周期和线框转过120°时感应电动势的瞬时值。
⑵线框内感应电动势在时间t 内的平均值；
⑶若线框电阻为r ，小灯泡电阻为R ，计算小灯泡的电功率。
【课堂检测】
1、小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈
正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个10R =Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的
其他电阻，下列说法正确的是( )
A.交变电流的周期为0.125s
B.交变电流的频率为8Hz
C.交变电流的有效值为2A
D.交变电流的最大值为4A
2、一电热器接在10V 的直流电源上，产生一定大小的热功率，现把它改接到交流电源上，
要使它产生的热功率是原来的一半，如忽略电阻随温度变化，则交流电压的最大值应是（ ）
A ．5V
B ．14V
C ．10V
D ．17.3V
3、.关于正弦式电流的有效值，下列说法中正确的是
A.有效值就是交流电在一周期内的平均值
B.交流电的有效值是根据电流的热效应来定义的
C.在交流电路中，交流电流表和交流电压表的示数表示的都是有效值
D.对于正弦式电流 ，最大值的平方等于有效值平方的2倍
4、两个相同电阻分别通以下图两种电流，则在一个周期内产生的热量Q A ∶Q B =_______.
5、一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴
转动，线圈匝数100=n .穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化，如图所示.
发电机内阻0.5=r Ω,外电路电阻R=95Ω.已知感应电动势的最大值m m E n ω=Φ其中
m Φ为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读
数.？
5．2 描述交变电流的物理量
https://www.360docs.net/doc/6616612944.html,
班级 姓名 学号
1、下列关于交变电流的说法正确的是
A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值
B.用交流电流表和电压表测定的读数值是交变电流的瞬时值
C.给定的交变电流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值
D.跟交变电流有相同的热效应的直流电流数值是交变电流的有效值
2、如图所示的正弦波（a ）和方波(b)的交变电流的峰值和频率相等，把此两电流分别通往完全相同的电阻，则在一个周期的时间里，两电阻的电功之比b a W W :为
A.1：2
B.1：2
C.1：4
D.1：1
3、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为)e t V π=,下列关于这个交变电流的说法正确的是
A.交变电流的频率为100H Z
B.电动势的有效值为220V
C.电动势的峰值约为311V
D.0t =时，线圈平面和中性面垂直 4、一阻值恒定的电阻器，当两端加上10V 直流电压时，测得它的功率为P ；当两端加上某一正弦式交流电压时，测得它的功率为
2
P 。由此可知该交流电压的有效值和最大值各为多少？
5、测电笔检测交流电路时，氖管两端的交流电压50sin(314)u t =V 。已知氖管两端电压必须达
到时氖管才能发光，则此测电笔氖管在一个周期内发光的总时间为多长？通电1min ，氖管发光的次数是多少？
6、如图所示，一台模型发电机的电枢是矩形导线框abcd，0.4,0.2,
====共
ab cd m ad bc m
100匝，它在磁感应强度0.2
=的磁场中绕通过线框对称中心线且垂直于磁场方向的轴
B T
O O'匀速转运，当开关S断开时，电压表示数为，求导线框转运的角速度。
7、如图所示，一矩形线圈面积为S，匝数为N，内阻为r，绕O O'轴以角速度w在磁感应强度为B的磁场中匀速转运。当线圈从图示位置转过90°的过程中，求：
⑴通过电阻
R的电荷量；
⑵外力做的功。
8、某交流发电机线圈100匝，以300转/分的转速匀速转动，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，线圈面积S=0.1m2，线圈每匝电阻为0.1Ω。
求：①线圈感生电动势的最大值和有效值；
②将该线圈与外电阻R=40Ω串联，外电阻两端电压为多少伏；
③电流的周期和频率；
④线圈从中性面起转过90°的时刻磁通量的变化率多大；
⑤线圈从中性面转过90°过程中平均感生电动势的大小；
⑥线圈从中性面转过90°过程中，外阻上产生的热量。