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第3章——交变电流 章末整合提升网络构建客观·简明·了然 分类突破整合·释疑·点拨12一、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:Em=nBSω.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e=Emsin ωt.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;解析 (2)灯泡的实际功率与额定功率相同,P=100 W.(3)周期T=0.02 s,1秒钟电流方向改变的次数答案 (2)100 W (3)100次(4)通过灯泡电流i的瞬时值表达式.解析 通过灯泡电流的瞬时值表达式为i=Imsin ωt=0.64 sin (100πt) A答案 i=0.64 sin (100πt) 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ω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.?图2(1)电路中交流电压表和交流电流表的示数;解析 Em=NBSω(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图3(a)中的C1串联在电路中,它的作用是“通交流、隔直流”,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.(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.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.图4图5(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.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.三灯均变亮C.a亮度不变、b变亮、c变暗D.a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You made my day!我们,还在路上……古人云:“读万卷书,行万里路。”今人说:“要么读书,要么旅行,身体和灵魂总要有一个在路上。”从古至今,学习和旅行都是相辅相成的两件事。。
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