本试题 “曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,下图为其结构,图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中ab边平行,它的...” 主要考查您对角速度
交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值
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角速度的定义:
圆周运动中,连接质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值叫做角速度。
,。
角速度的特性:
角速度是矢量,高中阶段不研究其方向。它是描述做圆周运动的物体绕圆心转动快慢的物理量。
单位:在国际单位制中,单位是“弧度/秒”(rad/s)。(1rad=360d°/(2π)≈57°17'45″)
转动周数时(例如:每分钟转动周数),则以转速来描述转动速度快慢。角速度的方向垂直于转动平面,可通过右手螺旋定则来确定。(角速度的方向,在高中物理的学习不属于考察的内容)
线速度和角速度的对比:
角速度是单位时间转过的角度;或者说是转过的角度和所用时间的比值。
线速度是单位时间走过的弧长;或者说是弧长和所用时间的比值。
角速度和线速度的关系:
知识拓展提升:
例:计算地球和月亮公转的角速度:
通过计算知道,书中所提到的地球和月球的争论是没有结论的。比较运动得快慢,要看比较线速度还是角速度,不能简单说谁快谁慢。
交变电流的物理量:
峰值(最大值) | 概念 | 峰值是指最大的瞬时值,通常用表示 |
获得方法 | 最大值可由图像获得,可由瞬时值表达式i 获得,也可通过关系式来计算 | |
应用环境 | 当考虑某些电学元件(电容器、晶体管等) 的击穿电压(耐压值)时,指的是交变电流的最大值 | |
有效值 | 概念 | 有效值是根据电流的热效应定义的一个等效概念:让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果它们在一个周期内产生的热量相等,而这个恒定电流是I、电压是U,我们就把I、U叫做这个交流电的有效值。有效值通常用大写字母I、U、E表示 |
获得方法 | 对于正弦式交变电流有: 对于非正弦式交变电流,可利用有效值的定义来计算其有效值 对纯电阻电路以下各式仍成立 | |
应用环境 | 当计算某时间内的功率、产生的热量、电流做的功等问题时需使用有效值 | |
备注 | ①提到交变电流,在没有特别说明时都是指有效值。 ②交流电气设备上,标出的额定电压、额定电流都是有效值。 ③交流电表显示的示数是有效值。 ④计算电功、电热时需用有效值。 ⑤保险丝的熔断电流是指有效值。 ⑥在半个周期的整数倍时间内有最大值,最大值等于有效值的倍。 ⑦四分之一周期内峰值等于有效值√2倍的条件是计时起点对应的瞬时值为零或峰值。 ⑧小于四分之一周期内有效值不等于峰值的 | |
平均值 | 概念 | 交变电流的电学量对时间的平均,通常用符号表示 |
获得方法 | 对于纯电阻电路: | |
应用环境 | 在计算某段时间内通过导体横截面的电荷量时需用平均值 |
知识拓展:
1.交变电流的平均值和最大值的联系闭合线圈绕垂直于匀强磁场的转动轴匀速转动时,可产生正、余弦交变电流,以电动势为例,二者联系如下表所示:
2. 几种典型电流的有效性:
3. 中性面:
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