交流电结构与检测.docVIP

交流电、变压器 1．交变电流:大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流.按正弦规律变化的电动势、电流称为正弦交流电. ? 2.正弦交流电 （1）函数式:e=E m sinωt （E m =NBSω）? （2）线圈平面与中性面重合时，磁通量最大，电动势为零，磁通量的变化率为零，线圈平面与中心面垂直时，磁通量为零，电动势最大，磁通量的变化率最大. ? （3）若从线圈平面和磁场方向平行时开始计时，交变电流的变化规律为i=I m cosωt.. ? （4）图像:正弦交流电的电动势e、电流i、和电压u，其变化规律可用函数图像描述 ? 3.表征交变电流的物理量 ? （1）瞬时值:交流电某一时刻的值，常用e、u、i表示. ? （2）最大值:E m =NBSω，最大值E m （U m ，I m ）与线圈的形状，以及转动轴处于线圈平面内哪个位置无关.在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流电的最大值. ? （3）有效值:交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的.即在同一时间内，跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值，叫做该交流电的有效值. ? 求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效值计算，有效值与最大值之间的关系E=Em/ ，U=Um ，I=Im 只适用于正弦交流电，其他交变电流的有效值只能根据有效值的定义来计算，切不可乱套公式.在正弦交流电中，各种交流电器设备上标示值及交流电表上的测量值都指有效值. ? （4）周期和频率 周期T:交流电完成一次周期性变化所需的时间.在一个周期内，交流电的方向变化两次. ? 频率f:交流电在1s内完成周期性变化的次数.角频率:ω=2π/T=2πf. ? 4.电感、电容对交变电流的影响 ? （1）电感:通直流、阻交流;通低频、阻高频.（2）电容:通交流、隔直流;通高频、阻低频. ? 5.变压器 （1）理想变压器:工作时无功率损失（即无铜损、铁损），因此，理想变压器原副线圈电阻均不计. ? （2）理想变压器的关系式: ? 电压关系:U1U2 =n1/n2 （变压比），即电压与匝数成正比. ? 功率关系:P 入 =P 出 ，即I1U1 =I2U2+I3U3 +… ? 电流关系:I1I2 =n2/n1 （变流比），即对只有一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比. ? （3）变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制，低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制. ? 6.电能的输送 （1）关键:减少输电线上电能的损失:P 耗 =I 2 R 线 ? （2）方法:减小输电导线的电阻，如采用电阻率小的材料;加大导线的横截面积.提高输电电压，减小输电电流.前一方法的作用十分有限，代价较高，一般采用后一种方法. ? （3）远距离输电过程输电导线损耗的电功率:P 损 =P/U）2R 线 ，因此，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电导线上损耗的功率就减少到原来的1n2。 ? （4）解有关远距离输电问题时，公式P 损 =U 线 I 线 或P 损 =U 线2 R 线 不常用，其原因是在一般情况下，U 线 不易求出，且易把U 线 和U 总 相混淆而造成错误. 1、一交流电流的图象如图所示，由图可知（ ） 　 A．该交流电流即时值表达式为i＝10sin628t A 　 B．该交流电流的频率为50 Hz 　 C．该交流电流通过10Ω电阻时，电阻消耗的电功率为100W 　 D．用电流表测该电流其示数为10 A 2、下列关于交流电的几种说法正确的是（ ） A、电气设备上所标的电压电流值是最大值 B、交流电压表和交流电流表测得的是瞬时值 C、跟交流电有相同热效应的直流电的值是交流电的有效值 D、跟直流电有相同热效应的交流电的值是交流电的有效值 3、交流电源的电压是6V，它跟电阻R1、R2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U1，为了保证电容器C不被击穿，电容器C的耐压值应为U2，则（ ） A、U1=6V B、U2=6V C、U1=6V D、U2≥6V 4、如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小，此电路的重要作用是（ ） A、阻直流通交流，输出交流 B、阻交流通直流，输出直流 C、阻低频通高频，输出高频交流 D、阻高频通低频，输出直流和低频交流 5、 对于如图所示的电流i随时间t作周期性变化的图象，下列说法中正确的是 A、电流大小变化，方向不变，是直流电 B、电流大小、方向都变化，是交流电 C、电流最大值为0.2A，周期为0.01s D、电流大小变化，方向不变，不是直流电，是交流电 6、 对于理想变压器来说，下列说