交變電流復(fù)習(xí)知識網(wǎng)絡(luò)交變電流交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律描述交變電流的物理量最大值瞬時值有效值周期、頻率交流電路電感、電容的作用變壓器遠(yuǎn)距離輸電L2一、交變電流的產(chǎn)生1、產(chǎn)生：閉合矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于磁感線的軸線做勻角速轉(zhuǎn)動時，閉合線圈中就有交流電產(chǎn)生L1L2線圈平面與磁感線垂直位置開始計時e=Emsinωti=Imsinωtu=UmsinωtEm=NBωS2、中性面：與磁場方向垂直的平面特點：①線圈通過中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零，感應(yīng)電動勢為零；

②線圈平面每次轉(zhuǎn)過中性面時，線圈中感應(yīng)電流方向改變一次，線圈轉(zhuǎn)動一周兩次通過中性面，故一周里線圈中電流方向改變兩次3、交流電的圖象三、描述交變電流的物理量1、瞬時值反映不同時刻交流電的大小和方向表達(dá)式e=Emsinωti=Imsinωtu=Umsinωt我國生活中用的市電電壓為220V，其最大值為頻率為50Hz，電壓的瞬時表達(dá)式：u=311sin314t（V）例1：有一正弦交流電源，電壓有效值U=120V，頻率為f=50Hz向霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U0=60V，試計算在一個周期內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時間有多長？為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？2、最大值也叫峰值，它是瞬時值的最大者，它反映的是交流電大小的變化范圍當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時，交流電動勢最大，Em=NBωS。例2：把一電容器C接在220V的交流電路中，為了保證電容不被擊穿，電容器C的耐壓值是多少？3、平均值⑴不能用算術(shù)平均法即：E=（E1+E2）/2來計算⑵在計算感應(yīng)電量時必須要用平均值⑶平均值不等于有效值例3：如圖所示，求線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°角的過程中，通過線圈某一橫截面的電量，線圈的電阻為R.4、有效值有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。正弦交流電的有效值跟最大值之間的關(guān)系是：通常所說的交流電壓、電流值，交流電表的測量值，用電器銘牌上所標(biāo)數(shù)值，計算交流電通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量、發(fā)熱功率、保險絲的熔斷電流等，都指的是有效值。例4：通過某電阻的周期性交變電流的圖象如右。求該交流電的有效值I例5：交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，勻速轉(zhuǎn)動的角速度為ω，線圈內(nèi)電阻為r，外電路電阻為R。當(dāng)線圈由圖中位置勻速轉(zhuǎn)動60°。求：⑴此時發(fā)電機(jī)的電動勢為多少？電路中的電流為多少？R兩端的電壓為多少？⑵在此過程中通過R的電荷量q為多少？⑶R上產(chǎn)生電熱QR為多少？⑷外力做的功W為多少？⑸發(fā)電機(jī)的輸出功率為多少？變化規(guī)律：(t＝0時，線圈在中性面位置)如下表．我國生活中用的市電電壓為220V，其最大值為頻率為50Hz，電壓的瞬時表達(dá)式：u=311sin314t（V）１．一個按正弦規(guī)律變化的交流電流，如圖所示，根據(jù)圖像可以知道A．該交流電流的頻率是0.02HzB．該交流電流的有效值是14.1AC．該交流電流的瞬時值表示式為i=20sin0.02tAD．在t=T/8(T是周期)時刻，該電流的大小與其有效值相等2．電路如圖所示，已知交流電源電壓u=200sin100πtV，電阻R=100Ω。則電流表和電壓表的讀數(shù)分別為

A．1.41A，200VB．1.41A，141VC．2A，200VD．2A，141V四、感抗和容抗1.感抗表示電感對交變電流的阻礙作用。特點：“通直流，阻交流”、“通低頻，阻高頻”

2．容抗表示電容對交變電流的阻礙作用。特點：“通交流，隔直流”、“通高頻，阻低頻”

一.變壓器原理

1.變壓器的構(gòu)造:變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的．一個線圈跟電源連接，叫原線圈（也叫初級線圈）；另一個線圈跟負(fù)載連接，叫副線圈（也叫次級線圈）．兩個線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的，鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成．2.變壓器的變壓比:U1／U2=n1／n2U1

／n1=U2

／n2=U3

／n3=…=k理想變壓器原副線圈的端電壓跟匝數(shù)成正比.當(dāng)n2＞n1時，U2＞U1，變壓器使電壓升高，這種變壓器叫做升壓變壓器．當(dāng)n2＜n1時，U2＜U1，變壓器使電壓降低，這種變壓器叫做降壓變壓器．思考題：理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶10，當(dāng)原線圈接在6V的蓄電池兩端以后，則副線圈的輸出電壓為 【】A．60V B．C． D．以上答案都不對D3.變壓器的變流比:理想變壓器的輸入的電功率I1U1等于輸出的電功率I2U2，即I1U1=I2U2．由U1／U2=n1／n2∴I1／

I2=n2／n1可見，變壓器工作時，原線圈和副線圈中的電流跟它們的匝數(shù)成反比．變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大，應(yīng)用較粗的導(dǎo)線繞制注意:上式只對僅有一個副線圈時適用.若有兩個及以上副線圈時,必須由輸入的電功率等于輸出的電功率計算.例１.如圖所示，有一理想變壓器，原線圈匝數(shù)為n1，兩個副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3，原副線圈的電壓分別為U1、U2、U3，電流分別為I1、I2、I3，兩個副線圈負(fù)載電阻的阻值未知，下列結(jié)論中，正確的是：()(A)U1：U2＝n1：n2，U2：U3=n2：n3；

(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；

(C)I1U1=I2U2＋I(xiàn)3U3

；

(D)n1I1=n2I2＋n3I3

。

ACD4.幾種常用的變壓器a.自耦變壓器.特點是鐵芯上只繞有一個線圈．如果把整個線圈作原線圈，副線圈只取線圈的一部分，就可以降低電壓（圖甲）；如果把線圈的一部分作原線圈，整個線圈作副線圈，就可以升高電壓（圖乙）．b.調(diào)壓變壓器.就是一種自耦變壓器，它的構(gòu)造如圖所示．線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上，AB之間加上輸入電壓U1，移動滑動觸頭P的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2．減少輸電中的功率損失可以有兩種方法:P損=I2R一種方法是:減小電阻.在電線長度L一定的情況下，應(yīng)當(dāng)選用電阻率小、橫截面積大的導(dǎo)線．另一種方法是提高輸電的電壓U，減小電流I．減小輸電導(dǎo)線中的電流．在導(dǎo)線電阻不變的條件下，電流如果減小到原來的百分之一，功率損失△P=I2R就減小到原來的萬分之一．減小輸電線路上的電壓損失也有兩種方法．U損

=IR一種是增大輸電導(dǎo)線的截面積以減小電阻．另一種是減小輸電電流．在輸送電功率不變的前提下，必須提高輸電電壓．通過以上分析，我們看到，無論從減小輸電中的功率損失，還是從減小電壓損失方面看，都要求提高輸電電壓，減小輸電電流．二.遠(yuǎn)距離輸電:遠(yuǎn)距離高壓送電1、輸電線上的功率損失2、輸電效率例1：在