3、规律：
函数表达式：从中性面开始计时
电动势:
e Em sin t
Em NBS
在纯电阻电路中:
电流:
i Im sin t
电压:
u Um sin t
第二节 交变电流的描述
一、描述交流电的物理量(自学，填写下表）
物理量
定义
符号 单位 物理意义
T、f、ω 的关系
交变电流完成一
周期 次周期性变化所
I
2 2
RT
42
I
1 2
(I12
I
2 2
)
3 2
1 2
(4
2)2 (3
2)2 5A
（4）注意：峰值（最大值）、有效值、
平均值在应用上的区别。 A、在求交流电的功、功率或电热时必
须用交流电的有效值。 B、求通过某导体截面的电量一定要用
平均值。
平均值： E N t
例题5：边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强 度为B的匀强磁场中，以OO’为轴匀速转动， 角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻 为R，求：
(1)线圈从图示位置转过T／4的过程中产生的
热量Q．
Q B 2a 4
4R
(2)线圈从图示位置转过T／4的
过程中通过线圈某截面的电
量q． q It 2Ba2 Ba2 R 2 R
三、相位及相位差
u1 Emsint u2 Em sin( t 1)
u3 Em sin( t 2 )
1、相位： 正弦符号“sin”后面的量“ t
B．200V, 0.02s D．200V, 0.08s
人 教 版 高 二 物理选 择性必 修第二 册：交 流电的 描述
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二、描述交流电的物理量——有效值
问题1：如图所示电流I=2A通过一个R=2Ω的 电阻。它是恒定电流。怎样计算通过1 S内电 阻R中产生的热量?
T
需要的时间
描述交变
s
电流变化
的快慢
频率
单位时间完成 周期性变化的 次数
瞬时值 某一时刻的值
交变电流 峰值 的最大值
描述交变
f
HZ
电流变化 的快慢
e,u,i
Em Um Im
V,V , A
V,V, A
描述某一时 刻的情况
描述电压 高低和电 流强弱
T=1/f, ω=2πf
例题1：如图是一个交变电压的图象，根据图象求出交变 电流的周期和频率、电压的最大值和瞬时值。
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220V
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例4.如图表示一交流的电流随时间 变化的图像,求该电流的有效值。
I 2RT
1 2
I12 RT
1 2
复习回顾
(一)交变电流：
大小和方向随时间作周期性变化的电流;简称交流。
其中按正弦规律变化的交流圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀 速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变 化的。即正弦交流。
2、中性面：跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿 过线圈的磁通量最大，但线圈的磁通量变化率为零， 线圈中无感应电动势。
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1、有效值：
（1）概念的引入：为了反映交变电流所产生的效果， 引入有效值的概念．
（2）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻， 如果它们在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的 数值叫做这一交变电流的有效值
i
I
u~
R
u
R
Q1
Q2
假如Q1 = Q2 ，那么i的有效值为 I
答：T=0.2S， f=5Hz Um=8V，
U=8sin10π t V
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例题2、我国生产和生活用交流电的周 期T＝___0._0_2__s，频率f= ___5_0___Hz， 角速度ω＝_１_０__０_π__rad/s，在1s内电流 的方向变化___1_00____次。
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2、有效值与最大值之间的关系：
I
1 2
Im
0.707 I m
U
1 2
Um
0.707U m
任何电流都有有效值，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．需安定 义计算。
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(3)说明：
A、以上关系式只适用于正弦或余弦交 流电；
B、交流用电器的额定电压和额定电流 指的是有效值；
C、交流电流表和交流电压表的读数是 有效值
D、对于交流电若没有特殊说明的均指 有效值
i/A
2
0
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123
4 t/S
解：根据焦耳定律得：
Q I 2Rt 22 2 1J 8J
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问题2：
如图所示电流I通过一个R=1Ω的电阻。他不是恒定电流。
1. 怎样计算通过1 S内电阻R中产生的热量?
2. 如果有一个大小、方向 都不变的恒定电流通过这个电阻R也能在１S内 产生同样的热量，这个电流是多大？
i/A
2
1
0.5
-10 -2
1 t/s
(1)Q
2I12
Rt1
2I
2 2
Rt
2
2.8J
(2)Q I 2Rt
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I 2.8A 1.67A
”叫做
交流电的相位。当t=0时， 叫做交流电的初
相位。
2、相位差： 两支交流电的相位之差叫做它们的相位差。如：
u2,u3的相位差为（t 2）（- t 1） 2 -1
1、最大值（峰值）： Em Um Ｉm
小
２、瞬时值： u i e
结
3、周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
4、频率：一秒内完成周期性变化的次数。
人 教 版 高 二 物理选 择性必 修第二 册：交 流电的 描述
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例3.某交流发电机产生的感应电动势与时间的
关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线
圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期
分别变为
（B ）
A．400V，0.02s C．400V, 0.08s