交流電平均值瞬時值最大值有效值的詳細區別

2021-03-04 03:07:25 字數 1241 閱讀 8690

高中分校林永德

在交流電教學中,歷屆學生對交流電的瞬時值、最大值、有效值、平均值的理解容易出錯,有的亂用方式,有的忽視條件,如果在教學中注意以下兩個方面,可以有效地防止學生所出的錯誤。

1.以交流發電模式為主體,揭示概念的實值。

發電模式:

n匝線圈,其面積為s,總電阻為r,在一勻強磁場中(磁感應強度為b),繞垂直於b的軸,以角速度ω勻速轉動;即構成交流電源;交流電源通過滑環和電刷引到外電路,即構成交流全電路。

2 概念的理解:

a、最大值,當線圈平面與磁場平行時,出現最大值。最大電動勢em=nbωs

最大電流im=,r兩端的最大電壓um=im·r。

b、瞬時值:交流全路中,其電動勢、電流、電壓、均隨時間發生週期性變化,如從中性面開始計時,其瞬時值分別為:

e=emsinωt i=imsinωt u=umsinωt

c、有效值:對於正弦(或余弦)交流電,有效值= 。

即 e= iu=

d、 平均值: 對於某一段時間或某一過程,其平均感應電動勢:

==2、學生容易出現的錯誤:

(1)有效值的理解:

有效值= ,學生容易把條件「正弦或余弦」交流電忽視,對於非正弦或余弦交流電,學生很難建立起電流熱效應方程,以求解有效值。

如:求以下交流電的有效值。

學生容易出現以下幾種答案: a : u=, b : u= c: u=

正確的解法: 建立電流熱效應方程:

即: u= (v)

(2)平均值的理解:

如:交流發電模式中,從中性面開始,轉過,求此過程的平均電動勢。

學生容易出現以下錯誤,把平均電動勢理解為電動勢的平均值,即=

正確的解法: =n

(3)求解功率或電熱

用交流電源給外電路供電,在求解功率或電熱問題的時候,學生很容易把平均值與有效值混淆。

如:交流發電模式中,從中性面開始轉過,求此過程中r產生的熱量和電源的總功率。

學生容易出現的錯誤為:p= ()

q=……

正確的解法: p=ieem=nbωs)

q=……

(4)求解通過線圈橫截面的電量:

在交流發電模式中,從中性面開始計時,轉過,求此過程通過電阻r的電量:

學生容易出現以下錯誤,q=i

正確的解法是:

總之,在交流電的教學中,如果從概念的實值讓學生領悟它們的區別,從學生容易出現的錯誤突破概念的運用,就能有效地讓學生理解概念,明確其本質。

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