高中物理交变电流知识点及练习.docxVIP

, 产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的 瞬时值: I=I sinωt m 峰值:I = nsBω/R m 2描 有效值: I ? I / 2 述 m 周期和频率的关系:T=1/f ~ 交 ~ 图像：正弦曲线 变 电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频 电 电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频 流 应 原理：电磁感应 用 变 变压比：U /U =n /n 1 2 1 2 压 器 变流比： 只有一个副线圈：I /I =n /n 1 2 2 1 2有多个副线圈：I n = I n = I n =…… 2 P1 1 2 3 3 P 功率损失： P ? （ 损 ） 2R U 线 ， ; 电能的输送 P 电压损失：U ? R 损 U 线 远距离输电方式：高压输电 交变电流产生 (一)、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，简称交流。如图17-1所示（b）、（c）、 （e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、(d)为直流其中 iiiiiot i i i i i o t o o t t d o t o t (a ) ( b) ( c ) (d ) ( e ) 为恒定电流。 （二）、正弦交流的产生及变化规律。 】 、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律 变化的。即正弦交流。 、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量最大，但 切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。 、规律：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用ε m 表示峰值NBSω则e=ε sinωt 在纯电阻电路中, m 电流 I= e ? ?  m sinωt=I  sinωt，电压u=U  sinωt 。 R R m m 2、表征交变电流大小物理量 瞬时值：对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示，e i u 峰值：即最大的瞬时值。大写字母表示，U Ｉ ε m m m ε = nsBω Ｉ =ε / R m m m 注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为ε  =NBSω，即仅由 m 匝数 N，线圈面积 S，磁感强度 B 和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。 有效值： a、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 b、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。 ? I U 222c、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= m I= m U= m 。 2 2 2 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= ? U I 222m ，U= m I ? m 的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系， 2 2 2 但可按有效值的定义进行推导，如对于正负半周最大值相等的方波电流，其热效应和与其最大值相等 的恒定电流是相同的，因而其有效值即等于其最大值。即I=I 。 m e、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。对于交流电 若没有特殊说明的均指有效值。 f、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。(4)峰值、有效值、平均值在应用上的区别。 | 峰值是交流变化中的某一瞬时值，对纯电阻电路来说，没有什么应用意义。若对含电容电路，在判断电容 器是否会被击穿时，则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。 交流的有效值是按热效应来定义的，对于一个确定的交流来说，其有效值是一定的。而平均值是由公式 ? ? n ?? 确定的，其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定，在不同的时间段里是不相同的。如对正弦交流， ?t 其正半周或负半周的平均电动势大小 为? ? n ? 2Bs 2nBs? ? ，而一周期内的平均电动势却为零。在计算交流通过电阻产生的热功率时，只能用有效值， T ? 2 而不能用平均值。在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值。 在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值，交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值，解题中，若题示不加特别说明，提到的电流、电压、电动势时，都是指有效值。 、表征交变电流变化快慢的物理量 a、周期T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s . b、频率f：一秒内完成周期性变化的次数。单位：Ｈ . Z c、角频率ω：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度。单位：rad/s. φ m 】 2? d、角速度、频率、周期，的关系ω=2? f= T 、疑难辨析  o t ( a) ε 交流电的电动势瞬时值和穿