1、,第3章,交变电流,章末整合提升,一、交变电流的四值及应用 交变电流的“四值”指的是峰值、有效值、平均值、瞬时值. 1.峰值：EmnBS.在考虑电容器的耐压值时应根据交流电的最 大值. 2.有效值：正弦式交流电的有效值 非正弦式交流电的有效值应根据有效值的定义计算.求电功、电功率，确定保险丝的熔断电流，交流电表的测量值，交流用电设备上所标的额定电压、额定电流以及不做特殊说明时的交流电的电压、电流均指有效值.,3.瞬时值： 从中性面开始计时，有eEmsin t.,例1 将交变电压u220 2 sin (100t) V接到“220 V，100 W”的灯泡两端，若灯泡灯丝电阻保持不变，求： (1)通
2、过灯泡电流的最大值；,答案 0.64 A,(2)灯泡的实际功率； (3)每秒钟电流方向改变的次数；,答案 (2)100 W (3)100次,解析 (2)灯泡的实际功率与额定功率相同，P100 W. (3)周期T0.02 s,1秒钟电流方向改变的次数,(4)通过灯泡电流i的瞬时值表达式.,答案 i0.64 sin (100t) A,解析 通过灯泡电流的瞬时值表达式为 iImsin t0.64 sin (100t) A,针对训练1 如图1所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过90的过程中(不计
3、转动中的一切摩擦)，求：,图1,(1)通过电阻R的电荷量q；,(2)电阻R上产生的焦耳热Q；,(3)驱动线圈转动的外力所做的功W.,针对训练2 如图2所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻R9 ，匀强磁场的磁感应强度为B 1 T，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：,图2,(1)电路中交流电压表和交流电流表的示数；,解析 EmNBS,(2)线圈从图示位置转过90的过程中通过电阻R的电荷量.,解析 从图示位置转过90的过程中，,二、电容器、电感器的应用 1.电容器的应用 (1)隔直电容器,图3(a)中的C1串联在电路中，它的作用是“通交流、隔直
4、流”，为了使交流成分都能顺利地通过，容抗必须较小，应选用电容较大的电容器.,图3,(2)高频旁路电容器 图(b)中的C2并联在电路中，如果输入端输入的电流中包含有高频和低频两种交流成分，该电容器的作用是“通高频、阻低频”，即对高频电流起旁路作用，而让需要的低频信号输入到下一级，一般取电容较小的电容器；如果输入的电流是直流和交流两种成分，该电容器的作用是滤去交流成分，把直流成分输入到下一级，这时要选用电容较大的电容器. 另外，选用电容器还须注意它的耐压值，以防被击穿.,2.电感器的应用 (1)低频扼流圈：可起到“通直流、阻交流”的作用. (2)高频扼流圈：可起到“通直流、通低频、阻高频”的作用.
5、 3.电感和电容的组合应用 根据电感、电容对交变电流阻碍作用的特点，可以将两者组合到一起来完成一定的任务.,(1)如果将电容与负载并联，然后与电感串联，就能更好的起到滤掉电流中交流成分或高频成分的作用，如图4所示. (2)如果将电感与负载并联，然后与电容串联，就能更好的起到滤掉电流中直流成分和低频成分的作用，如图5所示.,图4,图5,例2 如图6所示，完全相同的三只灯泡的a、b、c分别与电阻R、电感L、电容器C串联，然后再并联到220 V、50 Hz的交流电路上，三只灯泡的亮度恰好相同若保持交变电压的有效值不变，将交变电流的频率增大到60 Hz，则发生的现象是( ) A三灯亮度不变 B三灯均变
6、亮 Ca亮度不变、b变亮、c变暗 Da亮度不变、b变暗、c变亮,图6,解析 当交变电流的频率增大时，电感器的感抗变大，电容器的容抗变小，因此b变暗，c变亮，又电阻的大小与交变电流的频率无关，故a灯亮度不变，所以选D. 答案 D,针对训练3 如图7所示，AO输入的信号既有直流 成分也有交流成分. (1)现要求信号到达BO端没有直流成分，需要在AB 端接入一个什么元件？该元件的作用是什么？ 解析 因为BO端不需要直流，只需要交流，故根据电容有“通交流、隔直流”的作用，应在AB端接入一个电容器C. 答案 电容器 隔直流、通交流,图7,(2)若要求信号到达BO端只有直流电 压，而没有交流电压，则应在AB端接入一个什么元件？该元件的作用是什么？ 解析 因为BO端不需要交流，只需要直流，故根据电感有“通直流、阻交流”的作用，应在AB端接入一个电感线圈L. 答案 电感线圈 阻交流、通直流,
