(完整word版)交变电流知识点总结
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交变电流知识点总结一、交变电流1 定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流,称为交变电流,简称交流,用符号“ ~”表示。
2特点:电流方向随时间做周期性变化,是交流电最主要的特点,也是交流电与直流电最主要的差异。
3、正弦式交变电流交流电产生过程中的两个特别地址图示看法中性面地址与中性面垂直的地址B S B P S特BS,最大0,最小k e n0 ,最小 e n nBS ,最大t t感觉电流为零,方向改变感觉电流最大,方向不变变化规律(线圈从中性面开始计时)物理量函数图像磁通量m cos t BScos t电动势 e E m sin t nBS sin t电压u U m sin tRE m sin t R r电流i I m sin tEm sin t R r4、描述交变电流的物理量4.1 周期和频率(1)周期:交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期,用符号T 表示,其单位是秒(s)。
(2)频率:交变电流在其单位是赫兹( Hz )。
1s 内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率,用符号 f 表示,4.2 描述交变电流的四值物理含义瞬时交变电流某一时值刻的值最大最大的瞬市价值跟交变电流的热有效效应等效的恒定值电流值交变电流图像中平均图线与时间轴所值夹面积和时间的比值重要关系e E m sin ti I m sin tE m nBSI mE mR rE m0.707E mE2U m0.707U mU2I m0.707I mI2E ntIER r适用情况计算线圈某一时辰的受力情况确定用电器的耐压值(如电容器等)①计算与电流热效应相关的量(如功率、热量)②交流电表的测量值③电器设备注明的额定电压、额定电流④保险丝的熔断电流计算经过电路横截面的电荷量5、解题方法及技巧5.1 正弦交变电流图像的信息获取直接读取:最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬市价线圈的地址5.2 交变电流有效值的求解方法(1)对于按正(余)弦规律变化的电流,可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解,即E E m、U U m、I I m。
交变电流知识点总结交变电流是指电流方向和大小随时间而变化的电流。
它是一种重要的电流形式,广泛应用于电力系统、电子电路、通信系统等领域。
下面对交变电流的基本概念、特点、生成方法、传输和应用进行总结。
一、基本概念:1.交变电流的方向和大小随时间而变化,可以用正弦波形表示,也可以用复数形式表示。
2.交变电流有频率和周期的概念。
频率是指单位时间内交变电流通过的周期数,单位是赫兹(Hz);周期是指交变电流完成一个完整的循环所需要的时间,单位是秒(s)。
二、特点:1.交变电流的方向和大小在时间上是连续变化的,与直流电流相比,交变电流的变化速度更快。
2.交变电流的有效值与其最大值的关系为:有效值=最大值/√2,有效值是交变电流的有效功率的基准值。
3.交变电流的平均值为零,即大约一半时间是正的,一半时间是负的,因此它的总体功率为零。
三、生成方法:1.通过交流发电机产生:交流发电机通过转动线圈和磁场的相互作用,产生交变电动势,再通过变压器将电压调整到合适的输电电压。
2.通过交流变压器产生:交流变压器通过变压器原理,将输入电压的大小和频率调整到合适的输出电压。
3.通过电子器件产生:交流电源通过半波整流、全波整流、桥式整流等方式将交变电流转换为直流电流,再通过逆变器将直流电流转换为交变电流。
四、传输:交变电流在传输过程中,存在电阻、电感和电容等元件的影响,会导致电流的衰减和相位的延迟。
为了减小传输损耗和提高传输效率,需要采取一系列措施,如增加输电线路的导体截面积、降低输电线路的电阻、合理选择输电线路的导线材料等。
五、应用:1.电力系统:交变电流是电力系统中主要的电流形式,用于发电、输电和配电等环节。
电力系统中的交变电压一般为50Hz或60Hz,通过变压器调整电压的大小,以适应不同的用电需求。
2.电子电路:许多电子设备和电路都使用交变电流。
例如,交流电源用于供给电子设备工作所需的电能;交流调压电路用于平稳调节电压,以保证设备正常工作。
第五章交变电流5.1交变电流一、直流电(DC) 电流方向不随时间而改变交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生中性面线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面(1)线圈经过中性面时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零,线圈中的电动势为零(2)线圈经过中性面时,电流将改变方向,线圈转动一周,两次经过中性面,电流方向改变两次三、交变电流的变化规律以线圈经过中性面开始计时,在时刻t 线圈中的感应电动势(ab 和cd 边切割磁感线)e 为电动势在时刻t 的瞬时值,Em 为电动势的最大值(峰值).四、交流电的图像五、交变电流的种类课堂练习5.2《描述交变电流的物理量》复习回顾(一)交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流;简称交流。
其中按正弦规律变化的交流电叫正弦交流电。
(二)正弦交流电的产生及变化规律1、产生:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,产生正弦交流电。
2、中性面:跟磁场方向垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。
3、规律:瞬时值表达式:从中性面开始计时一、周期和频率物理意义:表示交流电变化的快慢1、周期:交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
2、频率:交变电流一秒内完成周期性变化的次数。
角频率:线圈在磁场中转动的角速度二、峰值和有效值3.有效值定义:E、U、I根据电流的热效应来规定,让交流与直流分别通过相同的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。
4. 正弦交流电的有效值与最大值的关系:说明:A 、以上关系式只适用于正弦或余弦交流电;B 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;C 、交流电流表和交流电压表的读数是有效值D 、对于交流电若没有特殊说明的均指有效值注意:峰值(最大值)、有效值、 平均值在应用上的区别。
1、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
交变电流知识点交变电流是指电流的方向和大小交替变化的电流。
它由一个恒定大小的电流向一个恒定方向的电流瞬时转变,然后再返回原始方向,并以这种方式循环反复。
以下是关于交变电流的知识点:1.产生交变电流:-交变电流是通过交变电压产生的,例如:通过发电机或交流电源。
-发电机工作原理是通过转动导致磁感线的变化,进而在电线中产生电动势,从而产生交变电流。
2.交变电流的特点:-频率:通常以赫兹(Hz)为单位,表示单位时间内交变电流方向的变化次数。
-峰值值:交变电流的最大值,通常以安培(A)为单位。
-周期:一次完整的正负方向交替的变化所经历的时间,周期与频率的关系为频率=1/周期。
-有效值:交变电流的有效值等于恒定大小的直流电流,会产生相同的功率,实际上是交变电流沿时间轴做平方和再开方得到的值。
3.交变电流的表示方法:-正弦波:交变电流通常以正弦波的形式表示,x轴表示时间,y轴表示电流值,波形呈现连续的正负方向变化。
-波特图:使用特定软件测量的波形图,可以详细显示交变电流的频率、相位差等信息。
4.交变电流的应用:-交流电源:交变电流被广泛用于供电系统中,以便在长距离输送过程中降低能量损失。
-电力系统:交变电流用于发电、输电和配电系统,有效地满足了家庭、工业和商业对电能的需求。
-电动设备:将交变电流通过变压器转换为适用于不同电压设备的电流。
5.交变电流的危险性:-电击:高压交变电流对人体有致命的危险,能导致心脏骤停和其他严重的伤害。
-电弧:在电路中断或设备故障时,交变电流会产生电弧,可能引发火灾、爆炸和其他危险。
总结:交变电流是一种方向和大小周期性变化的电流,其特点包括频率、峰值值、周期和有效值,可以通过正弦波和波特图来表示。
交变电流在供电系统、电力系统、电动设备和通信系统中有广泛应用,但也存在一定的安全风险。
交变电流知识点总结一、交变电流简介交变电流是指电流在周期性变化的电压作用下的一种特殊类型电流。
与直流电流不同的是,交变电流的电流方向和大小都会周期性地改变。
交变电流的周期通常用频率来表示,单位是赫兹。
二、交变电流的特点1. 方向变化:交变电流的方向会随着时间的推移而变化,从正向到负向再到正向,以此类推。
2. 幅值变化:交变电流的幅值是随着时间的推移而变化的,最大值称为峰值,用符号V表示。
3. 频率:交变电流的频率是指单位时间内交变的次数,单位是赫兹,用符号f表示。
4. 交变电流的周期与频率之间的关系可以用公式T=1/f表示,其中T代表周期,单位是秒。
三、交变电压与交变电流的关系1. 交变电压和交变电流之间存在相位差。
相位差是指电压达到最大值时,电流处于哪个位置。
交变电压和交变电流之间的相位差可以用正弦曲线来表示。
2. 交变电压和交变电流之间的相位差决定了有功功率和无功功率的大小。
当电压和电流的相位差为0时,有功功率最大;当相位差为90度时,无功功率最大。
3. 交变电压和交变电流之间的相位差还决定了电路中所存在的电阻、电感和电容的阻抗大小和性质。
四、交变电流的应用1. 交流电的输送:交变电流比直流电流传输能量更远,更高效。
因此,交变电流被广泛应用于电力输送领域,如电网输电、变压器等。
2. 家庭用电:家庭中供电一般为交流电,可用于照明、供电等方面。
交流电能够通过变压器将电压调整到适合家庭使用的范围。
3. 电子设备:大部分电子设备都需要交流电来工作,交流电可以通过电源适配器将交变电流转换为直流电流,为电子设备供电。
4. 工业应用:工业生产中的许多设备需要交替变化的电流来驱动,如电机、发电机等。
交变电流在工业领域中具有重要的应用价值。
五、交变电流的安全问题1. 交流电的频率很高,在触及带电器件时,有可能会对身体产生伤害。
因此,在使用交流电时,应注意安全措施,避免触电事故的发生。
2. 安全用电:使用交流电时,应选择符合国家标准的电器,确保电器的绝缘性能良好,避免漏电和触电的风险。
交变电流知识点总结一、交变电流的产生1、原理交变电流是由线圈在磁场中匀速转动产生的。
当线圈在磁场中转动时,穿过线圈的磁通量会发生周期性变化,从而在线圈中产生感应电动势和感应电流。
2、中性面中性面是指线圈平面与磁感线垂直的位置。
在中性面时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零,感应电动势和感应电流为零。
线圈每经过中性面一次,电流方向就改变一次。
二、交变电流的变化规律1、正弦式交变电流正弦式交变电流的电动势、电压和电流随时间的变化规律可以用正弦函数来表示。
电动势:$e = E_{m}\sin\omega t$电压:$u = U_{m}\sin\omega t$电流:$i = I_{m}\sin\omega t$其中,$E_{m}$、$U_{m}$、$I_{m}$分别为电动势、电压和电流的最大值,$\omega$为角频率,$\omega = 2\pi f$,$f$为频率,$T$为周期,$T =\frac{1}{f}$。
2、非正弦式交变电流实际应用中的交变电流不一定是正弦式的,但都可以分解为不同频率的正弦式交变电流的叠加。
三、交变电流的图像1、正弦式交变电流的图像正弦式交变电流的电动势、电压和电流随时间变化的图像是正弦曲线。
通过图像可以直观地看出交变电流的周期、频率、最大值和瞬时值等信息。
2、非正弦式交变电流的图像非正弦式交变电流的图像形状各异,但都能反映出电流随时间的变化规律。
四、表征交变电流的物理量1、周期和频率周期($T$):交变电流完成一次周期性变化所需的时间。
频率($f$):交变电流在 1 秒钟内完成周期性变化的次数。
两者的关系:$f =\frac{1}{T}$2、峰值和有效值峰值:交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
有效值:让交变电流和直流电流通过相同的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,那么这个直流电流的值就叫做交变电流的有效值。
正弦式交变电流的有效值与峰值的关系:$E =\frac{E_{m}}{\sqrt{2}}\approx 0707E_{m}$$U =\frac{U_{m}}{\sqrt{2}}\approx 0707U_{m}$$I =\frac{I_{m}}{\sqrt{2}}\approx 0707I_{m}$3、平均值交变电流在某段时间内的平均感应电动势或平均电流,通过法拉第电磁感应定律计算。
物理交变电流知识点1.交变电流的定义:交变电流是指电流方向和大小以一定的周期性变化的电流。
它的方向和大小以正弦或余弦函数表示,并且频率通常以赫兹(Hz)为单位。
2.交变电流的特点:交变电流在方向和大小上都具有周期性变化的特点。
在一个周期内,交流电流的方向会先正后负,大小也会先大后小,因此交流电流的平均值为零。
3.交变电流的频率:交变电流的频率指的是单位时间内交变电流的周期数。
通常使用赫兹(Hz)作为单位,1赫兹表示每秒一个周期。
4.交变电流的振幅:交变电流的振幅指的是交变电流的最大值。
在正弦交流电流中,振幅通常用大写字母I表示。
5.交变电流的有效值:交变电流的有效值是指能够在电路中产生与等效直流电流相同功效(产生相同的功率)的电流值。
在正弦交流电路中,有效值等于最大值的1/√2倍。
6.交变电流的相位差:交变电路中,电流和电压之间存在相位差。
相位差是指两者波形图中峰值或波谷出现的时间间隔。
相位差用角度(弧度)表示,常用符号φ表示。
7.交变电流的频谱分析:频谱分析是将复杂的交变电流信号分解成一系列具有不同频率和不同振幅的正弦波分量的过程。
频谱分析经常用于研究交流电路的特性和将噪声滤除。
8.交变电流的电容性负载:在电容器上加交变电压时,如果电容器的容抗(XC)小于电路的总电阻,则电流会超过电路上的电阻电流。
电容器的容抗和频率成反比关系,即容抗随着频率的增加而减小。
9.交变电流的电感性负载:在电感器上加交变电压时,电感器的电流会产生滞后于电压的相位差。
电感器的感抗(XL)随着频率增加而增加。
10.交变电流的功率:交流电路中的功率由两个部分组成:有功功率和无功功率。
有功功率是在电阻上消耗的功率,无功功率是在电容器和电感器中来回转换的功率。
以上是物理交变电流的一些基本知识点,通过了解这些知识点,我们可以更好地理解交变电流的特点和应用。
高中物理:交变电流知识点一、交变电流1.定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC).2.变化规律:如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流的图象.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电,如图甲所示.二、正弦交变电流的产生及变化规律1. 产生:当闭合线圈由中性面位置(O1O2位置)开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的感应电动势随时间而变化的函数是正弦函数2.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)3. 两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大,,电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时,S∥B,Φ=0,最大,e最大,i最大,电流方向不改变.三、交变电流的周期和频率1. 周期(T):交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s),公式2. 频率(f):交变电流在1 s内完成周期性变化的次数.单位是赫兹(Hz).3. 周期和频率的关系:四、交流电“四值”的比较和理解五、电阻、电感、电容在交流电路中的作用1. 对电流的阻碍作用叫电抗,电抗有3种类型:导体本身对电流的阻碍作用—电阻(阻抗);线圈对电流的阻碍作用—感抗;电容对电流的阻碍作用—容抗2.电阻、感抗、容抗的比较:六、变压器的结构和原理1.主要构造:是由原线圈、副线圈和闭合铁芯组成的.变压器构造如图所示.(1)原线圈:与交流电源连接的线圈.(2)副线圈:与负载连接的线圈.2.工作原理:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化.变化的磁场在原副线圈中产生感应电动势,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流.互感现象是变压器工作的基础.由于理想变压器没有磁通量损失,在如图所示的铁芯中各处磁通量Φ相同,且磁通量变化相同,即变压常数相同.又理想变压器无内阻,故无内压降,因此有七、理想变压器的原、副线圈中物理量之间的关系八、电压互感器和电流互感器九、电能输送中减少损耗的方法发电机的输出功率为一定值,P=UI,在远距离输电的过程中,有相当一部分能量损耗在输电线上,设输电线的电阻为r,则损耗的电能,即转化为热能的部分为Q=I2Rt,热功率为P热=P损=I2R,要减少线路上电能的损耗,有两种方法:(1) 减小电阻:①减小电阻率,现有的导线多为铝导线,可改为铜,但价格太高;②减小距离,但可行性不大;③增大面积,有局限性,并且耗费材料.(2)减小电流:在输出功率不变的情况下,要减小电流,必须提高 U,即需采用高压输电.十、远距离输电系统远距离高压输电的几个基本关系(以图为例)当输送的电功率一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电线上损耗的功率就减少到原来的。
交变电流知识点总结交变电流知识点总结交变电流是指方向和大小都随时间改变的电流。
它是电力系统中最常用的电流形式之一,下面将从以下几个方面进行详细总结。
一、交变电流的基本概念1. 交变电流的定义:方向和大小都随时间改变的电流。
2. 交变电流的周期:一个完整的正弦波所需要的时间,单位为秒。
3. 交变电流的频率:单位时间内正弦波重复出现的次数,单位为赫兹。
4. 交变电压和交变电流之间的关系:根据欧姆定律,U=IR,所以在同一线路上,当交变电压增大时,相应地会导致交变电流增大。
二、正弦波及其特性1. 正弦波是指周期性地上升和下降,并且上升和下降速度相等的波形。
2. 正弦波有三个重要参数:振幅、周期和相位。
3. 振幅是指正弦波上下振动时到达最高点或最低点时距离平衡位置最远的距离。
4. 周期是指正弦波一个完整振动所需要的时间。
5. 相位是指正弦波在某一时刻相对于另一个正弦波的位置。
三、交变电流的产生和传输1. 交变电流可以通过发电机产生,然后通过输电线路传输到消费者。
2. 交变电流在输电线路中会遇到一些损耗,如导线阻抗、绝缘损耗和地线损耗等。
3. 为了减少损耗,需要采取措施来提高输电效率,如增大导线截面积、使用更好的绝缘材料和优化输电线路设计等。
四、交变电流的应用1. 交变电流广泛应用于家庭用电、工业生产和公共设施等领域。
2. 家庭用电中常见的交变电器有灯具、空调、冰箱等。
3. 工业生产中常见的交变电器有发动机、照明设备、加热设备等。
4. 公共设施中常见的交变电器有街灯、信号灯、广告牌等。
五、安全注意事项1. 在使用交变电器时要注意安全,避免触摸裸露导线或插头。
2. 不要在潮湿或水淋条件下使用交变电器。
3. 不要在电器故障时自行修理,应该寻求专业人员的帮助。
4. 在更换灯泡、插头或其他电器元件时,应先切断电源。
总结:交变电流是一种方向和大小都随时间改变的电流形式。
正弦波是交变电流中最常见的波形,具有振幅、周期和相位三个重要参数。
交变电流知识点总结一、交变电流的基本概念1.1 电压和电流的正弦变化在交变电流中,电压和电流的大小都是按照正弦函数的规律进行周期性变化的,即电压和电流都是随着时间呈现正弦波形的变化。
1.2 交变电流的频率和周期交变电流的频率是指每秒内电流的变化次数,用赫兹(Hz)作为单位表示。
而周期则是指电流完成一个完整变化所需要的时间,即一个周期的时间。
1.3 交变电流的有效值和峰值交变电流的有效值是指在相同功率下的等效直流电流值,通常用RMS值(Root Mean Square)来表示。
而峰值则是交流电流波形的最大值。
二、交变电流的特点2.1 交变电流的方向不断变化交变电流的最大特点就是流经导体的电荷在方向上不断变化,其正负号也会随着时间周期性地改变。
2.2 交变电流的能量传输效率高由于交变电流的有效值可以代表等效的直流电流值,因此交变电流在能量传输时的效率非常高。
2.3 交变电流的输电距离远由于交变电流的能量传输效率高,因此可以实现远距离的能量传输,这也是交变电流被广泛应用于电力输送领域的原因之一。
三、交变电流的应用3.1 交变电流的发电原理交变电流是由发电机直接产生的,发电机通过旋转磁场产生感应电动势,从而产生交变电流。
3.2 交变电流的电力输送交变电流被广泛应用于电力输送领域,通过变压器将高压交变电流转化为低压交变电流,实现远距离的能量传输。
3.3 交变电流的家庭用电家庭中的用电设备通常使用交变电流,例如家用灯具、电视机、冰箱等各种电器都是使用交变电流。
四、交变电流的分析和计算4.1 交变电流的正弦波形分析交变电流的波形是正弦波形,可以通过正弦函数进行分析和计算。
4.2 交变电流的功率计算交变电流的功率计算需要考虑交变电流的有效值,可以通过有效值和峰值进行功率的计算。
4.3 交变电流的相位关系交变电流中电压和电流之间存在着一定的相位差,可以通过相位差来分析电压和电流之间的关系。
五、交变电流的安全问题5.1 交变电流的电击危险交变电流对人体有较强的电击危险,因此在触摸交变电流电路时需要特别注意安全防护。
俯视图代入时间即可求出.不过写瞬时值时,不要忘记写单位,.有效值:为了度量交流电做功情况人们引入有效值,它是根据电流的热效应而定的.就是分别用交流.周期与频率:表征交变电流变化快慢的物理量,交流电完成一次全变化的时间为周期;每秒钟完成全变化的次数叫(从中性面开始转动(在研究电容器的耐压值时只能用峰值Vt o123424i As图153A .B .C .D .2sin 2m U t ω4sin 2m U t ω2sin m U t ωsin m U tω二、表征交流电的物理量【例3】. 交流发电机的转子由B 平行S 的位置开始匀速转动,与它并联的电压表的示数为14.1V ,那么当线圈转过30°时交流电压的即时值为______V 。
【例4】. 右图为一交流随时间变化的图像,求此交流的有效值。
【答案】 I=A5【例5】.交流发电机转子有n 匝线圈,每匝线圈所围面积为S ,匀强磁场的磁感应强度为B ,匀速转动的角速度为ω,线圈内电阻为r ,外电路电阻为R 。
当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:⑴通过R 的电荷量q 为多少?⑵R 上产生电热Q R 为多少?⑶外力做的功W 为多少?分析:⑴由电流的定义,计算电荷量应该用平均值:即,这里电流和电动势都必须要用平均值,不能用()()rR nBSq r R t nBS r R t n r R E I t I q +=∴+=+∆Φ=+==,,而有效值、最大值或瞬时值。
⑵求电热应该用有效值,先求总电热Q ,再按照内外电阻之比求R 上产生的电热Q R 。
这里的()()()()22222222224,4222)(r R RS B n Q r R R Q r R S B n r R nBS r R E t r R I Q R +=+=+=+=⋅+=+=πωπωωπωωπ电流必须要用有效值,不能用平均值、最大值或瞬时值。
⑶根据能量守恒,外力做功的过程是机械能向电能转化的过程,电流通过电阻,又将电能转化为内能,即放出电热。
交变电流知识点总结交变电流是指电流的方向和大小以一定的周期性变化。
它的特点是正负交替的方向变化和大小的周期变化。
下面是交变电流的一些重要知识点的总结:1.交变电流的产生方式:交变电流可以通过交流发电机或者变压器产生。
交流发电机通过转动导致导线在磁场中产生感应电动势,从而产生交变电流。
变压器则通过电磁感应原理将交变电压转换为交变电流。
2.交变电流的频率和周期:交变电流的频率指的是单位时间内交变电流的正负周期数。
国际单位制中通常以赫兹(Hz)表示,1赫兹表示每秒一个周期。
常见的交流电网频率有50Hz和60Hz。
3. 交变电流的有效值和峰值:交变电流的有效值是指等效于这个交变电流在同样时间内连续直流电流产生的热功率。
有效值的计算公式为:Irms = Imax / √2,其中Irms为交变电流的有效值,Imax为交变电流的峰值。
交变电流的峰值则是指交流电流的最大值。
4.交变电流的波形表达:交变电流可以用正弦波、方波、三角波等进行表达。
其中使用正弦波最多,因为正弦波是一种很常见的自然现象,而且正弦波方便计算和分析。
5.交变电流的相位关系:交变电流中,不同电源之间的电流的相位差可以用角度或时间表示。
相位角度表示的范围是-180度到180度,相位时间表示的范围是0到360度。
相位关系是交流电路中非常重要的概念,因为它决定了电路元件之间的电流和电压关系。
6.交变电流的阻抗:阻抗是交流电路中电压和电流之间的复杂关系。
交变电流在电路中流动时会遇到电阻、电感和电容等元件,这些元件会导致电流的相位差和幅值的变化。
根据欧姆定律,交流电路中的整体阻抗可以用复数形式表示,即Z=R+jX,其中R是电阻,X是电抗。
7.交变电流的功率:在交流电路中,功率的计算较为复杂,需要考虑电压和电流之间的相位关系。
在纯阻性电路中,功率计算较为简单,可以直接使用P=VI。
在复杂的电路中,需要使用复功率的概念,即S=VI^*,其中VI^*表示电压和电流的复共轭。
《交变电流》第一节交变电流的产生和描述【基本概念、规律】一、交变电流的产生和变化规律1.交变电流大小和方向随时间做周期性变化的电流.2.正弦交流电(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.(2)中性面①定义:与磁场方向垂直的平面.②特点:线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零.线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一次.(3)图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图象为正弦曲线.二、描述交变电流的物理量1.交变电流的周期和频率的关系:T=1 f.2.峰值和有效值(1)峰值:交变电流的峰值是它能达到的最大值.(2)有效值:让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值.(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I=I m2,U=U m2,E=E m2.3.平均值:E=n ΔΦΔt=BL v.【重要考点归纳】考点一交变电流的变化规律1.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)2.(1)线圈平面与中性面重合时,S ⊥B ,Φ最大,ΔΦΔt=0,e =0,i =0,电流方向将发生改变. (2)线圈平面与中性面垂直时,S ∥B ,Φ=0,ΔΦΔt最大,e 最大,i 最大,电流方向不改变. 3.解决交变电流图象问题的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时,电流的瞬时值表达式才是正弦形式,其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关.(2)注意峰值公式E m =nBSω中的S 为有效面积.(3)在解决有关交变电流的图象问题时,应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来,再根据特殊位置求特征解.考点二 交流电有效值的求解 1.正弦式交流电有效值的求解 利用I =I m 2,U =U m 2,E =E m2计算. 2.非正弦式交流电有效值的求解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算.注意“三同”:即“相同电阻”,“相同时间”内产生“相同热量”.计算时“相同时间”要取周期的整数倍,一般取一个周期.考点三 交变电流的“四值”的比较I =I m2 电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值E =ΔΦΔt I =ER +r计算通过电路截面的电荷量1.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 (1)求出角速度ω,ω=2πT=2πf . (2)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图象读出或由公式E m =nBSω求出相应峰值. (3)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式.①线圈从中性面位置开始转动,则i -t 图象为正弦函数图象,函数式为i =I m sin ωt .②线圈从垂直中性面位置开始转动,则i -t 图象为余弦函数图象,函数式为i =I m cos ωt第二节 变压器 远距离输电【基本概念、规律】一、变压器原理1.工作原理:电磁感应的互感现象. 2.理想变压器的基本关系式 (1)功率关系:P 入=P 出. (2)电压关系:U 1U 2=n 1n 2,若n 1>n 2,为降压变压器;若n 1<n 2,为升压变压器. (3)电流关系:只有一个副线圈时,I 1I 2=n 2n 1;有多个副线圈时,U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3+…+U n I n . 二、远距离输电 1.输电线路(如图所示)2.输送电流 (1)I =P U .(2)I =U -U ′R .3.电压损失 (1)ΔU =U -U ′.(2)ΔU =IR . 4.功率损失 (1)ΔP =P -P ′.(2)ΔP =I 2R =⎝⎛⎭⎫P U 2R =ΔU2R. 【重要考点归纳】考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用 1.基本关系(1)P 入=P 出,(有多个副线圈时,P 1=P 2+P 3+……) (2)U 1U 2=n 1n 2,有多个副线圈时,仍然成立. (3)I 1I 2=n 2n 1,电流与匝数成反比(只适合一个副线圈) n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……(多个副线圈)(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同,磁通量变化率也相同,频率也就相同. 2.制约关系(1)电压:副线圈电压U 2由原线圈电压U 1和匝数比决定. (2)功率:原线圈的输入功率P 1由副线圈的输出功率P 2决定. (3)电流:原线圈电流I 1由副线圈电流I 2和匝数比决定. 3.关于理想变压器的四点说明: (1)变压器不能改变直流电压.(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率. (3)理想变压器本身不消耗能量.(4)理想变压器基本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值. 考点二 理想变压器的动态分析 1.匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变,根据U 1U 2=n 1n 2可以得出不论负载电阻R 如何变化,U 2不变.(2)当负载电阻发生变化时,I 2变化,根据I 1I 2=n 2n 1可以判断I 1的变化情况.(3)I 2变化引起P 2变化,根据P 1=P 2,可以判断P 1的变化. 2.负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变,n 1n 2发生变化,U 2变化.(2)R 不变,U 2变化,I 2发生变化. (3)根据P 2=U 22R和P 1=P 2,可以判断P 2变化时,P 1发生变化,U 1不变时,I 1发生变化.3.变压器动态分析的思路流程考点三 关于远距离输电问题的分析 1.远距离输电的处理思路对高压输电问题,应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序,或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析.2.远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例):(1)功率关系:P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 损+P 3. (2)电压、电流关系:U 1U 2=n 1n 2=I 2I 1,U 3U 4=n 3n 4=I 4I 3U 2=ΔU +U 3,I 2=I 3=I 线. (3)输电电流:I 线=P 2U 2=P 3U 3=U 2-U 3R 线. (4)输电线上损耗的电功率: P 损=I 线ΔU =I 2线R 线=⎝⎛⎭⎫P 2U 22R 线.3.解决远距离输电问题应注意下列几点 (1)画出输电电路图.(2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等. (3)输电线长度等于距离的2倍. (4)计算线路功率损失一般用P 损=I 2R 线.【思想方法与技巧】特殊变压器问题的求解一、自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型,自耦变压器(又称调压器),它只有一个线圈,其中的一部分作为另一个线圈,当交流电源接不同的端点时,它可以升压也可以降压,变压器的基本关系对自耦变压器均适用.分为:电压互感器和电流互感器,比较如下:电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在大电流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变为小电流利用的公式U1U2=n1n2I1n1=I2n2三、多副线圈变压器对于副线圈有两个及以上的理想变压器,电压与匝数成正比是成立的,而电流与匝数成反比的规律不成立.但在任何情况下,电流关系都可以根据原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率即P入=P出进行求解.实验十一传感器的简单使用一、实验目的1.了解传感器的工作过程,探究敏感元件的特性.2.学会传感器的简单使用.二、实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.三、实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等.1.研究热敏电阻的热敏特性(1)将热敏电阻放入烧杯中的水中,测量水温和热敏电阻的阻值(如实验原理图甲所示).(2)改变水的温度,多次测量水的温度和热敏电阻的阻值,记录在表格中.2.研究光敏电阻的光敏特性(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器连接好(如实验原理图乙所示),其中多用电表置于“×100”挡.(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据.(3)打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.(4)用手掌(或黑纸)遮光时,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.一、数据处理1.热敏电阻的热敏特性(1)画图象在右图坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.(2)得结论热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大.2.光敏电阻的光敏特性(1)探规律根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照强度的关系.(2)得结论①光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小;②光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.二、误差分析本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数.三、注意事项1.在做热敏实验时,加开水后要等一会儿再测其阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.2.光敏实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少.3.欧姆表每次换挡后都要重新调零.。
交变电流物理知识点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=Emsinωt(其中Em=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=Imcosωt。
(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:Em=NBSω,最大值Em(Um,Im)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。
①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。
②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:①电压关系:U1/U2=n1/n2(变压比),即电压与匝数成正比。
《交变电流》知识点
○1交变电流是指大小和方向都随时间作周期性变化的电流,恒定电流是指强弱和方向都不随时间改变的电流。
○2电流的大小和方向都随时间作周期性变化,是交变电流。
○3交变电流的最大值是指交变电流在一个周期内所能达到的最大值,它可以用来表示交变电流的强弱或电压的高低。
○4交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,让交变电流和恒定电流通过相同阻值的电阻,如果在相同的时间内产生的热量相等,我们就把这一恒定电流的数值叫做这一交变电流的有效值。
○5在交变电流电路中,电流表、电压表、功率表等仪表测量的示数均为有效值。
○6交变电流的瞬时值是指交变电流在某一时刻所具有的数值。
○7交变电流的平均值是指在某一段时间内产生的交变电流对时间的平均值。
相关注意
○8当矩形线圈在匀强磁场中匀速转动到与磁场方向平行时,产生的感应电动势具有最大值。
此时电路中的电流强度及用电器两端的电压都具有最大值,即,。
○9正弦交变电流的有效值与最大值之间的关系为:
,,
○10在没有特别指明的情况下,所给出的交变电流的数值都是指有效值。
○11若线圈从中性面开始转动计时,则t时刻的感应电动势瞬时值表达式为,感应电流瞬时值表达式为,电路中用电器两端的电压瞬时值表达式为。
○12若线圈从平行于磁场方向开始转动计时,则t时刻的感应电动势瞬时值表达式为,感应电流瞬时值表达式为,电路中用电器两端的电压瞬时值表达式为。
○13感应电动势的平均值表达式为,感应电流的平均值表达式为。
电路中用电器两端的电压平均值表达式为。
第17章:交变电流一、知识网络二、重、难点知识归纳 1.交变电流产生(交变电流 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 描述瞬时值:I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R 有效值:2/m I I =周期和频率的关系:T=1/f图像:正弦曲线 电感对交变电流的作用:通直流、阻交流,通低频、阻高频 应用 电容对交变电流的作用:通交流、阻直流,通高频、阻低频变压器变流比:电能的输送 原理:电磁感应 变压比:U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈:I 1/I 2=n 2/n 1 有多个副线圈:I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=……功率损失:线损R )U P (P 2= 电压损失:线损R UPU =(二)、正弦交流的产生及变化规律。
(1)、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。
(2)、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。
(3)、规律:从中性面开始计时,则e=NBS ωsin ωt 。
用εm 表示峰值NBSω则e=εm sin ωt 在纯电阻电路中,电流I=R R e m ε=sin ωt=I m sin ωt ,电压u=U m sinωt 。
2、表征交变电流大小物理量(1)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 (2)峰值:即最大的瞬时值。
大写字母表示,U m Im εm εm = nsB ω Im =εm / R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εm =NBS ω,即仅由匝数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。
(3)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。
c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε=2m ε I=2m I U=2m U。
注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有ε=2m ε,U=22m m II U =的关系,非正弦(或余弦)交流无此关系,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tn∆∆Φ=ε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,其正半周或负半周的平均电动势大小 为πωεnBs T Bs n 222=⋅=,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,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。
(5)、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 (转速n ):一秒内完成周期性变化的次数。
单位:HZ .c 位:rad/s.d (6)、疑难辨析图17-2磁通量最大,φ应为余弦函数,此刻变化率为零(切线斜率为零),t=4T时,磁通量为零,此刻变化率最大(切线斜率最大),因此从中性面开始计时,感应电动势的瞬时表达式是正弦函数,如上图17-2所示分别是φ=φm cos ωt 和e=εm sin ωt 。
3、变压器(1)变压器的构造: 原线圈、 副线圈、 铁心 (2).变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。
(3).理想变压器:磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。
(4).理想变压器电压跟匝数的关系:U 1/U 2= n 1/n 2说明:对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不仅适用于原、副圈只有一个的情况,而且适用于多个副线圈的情况。
即有332211n U n U n U ===……。
这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。
因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的,每匝线圈产生相同的电动势,因此每组线圈的电动势与匝数成正比。
在线圈内阻不计的情况下,每组线圈两端的电压即等于电动势,故每组电压都与匝数成正比。
(5)理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1 (适用于只有一个副线圈的变压器)说明:原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况,一旦有多个副线圈时,反比关系即不适用了,可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出:U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2=12n n U 1 U 3=13n n U 1 U 4=14n nU 4……可得出:n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+……(6).注意事项(1)当变压器原副线圈匝数比(21n n)确定以后,其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2=12n n U 1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率,原线圈上才有了相应的电流(I 1=12n nI 2),同时有了相等的输入功率,(P 入=P 出)所以说:变压器上的电压是由原线圈决定的,而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。
4、电能的输送(1)输送电能的过程:输送电能的过程如下所示:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。
(2). 高压输电的道理思路:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失。
输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。
电流通过很长的导线要发出大量的热,所以,输电时,必须设法减小导线发热损失。
由焦耳定律Q=I 2Rt ,减小发热Q 有以下三种方法:一是减小输电时间t ,二是减小输电线电阻R ,三是减小输电电流I 。
第一种方法等于停电,没有实际价值。
第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。
适用的超导材料还没有研究出来。
排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。
从焦耳定律公式Q=I 2Rt 可以看出,第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。
所以说要减小电能的损失,必须减小输电电流。
但从另一方面讲,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。
根据公式P=UI ,要使输电电流I 减小,而输送功率P 不变(足够大),就必须提高输电电压U 。
所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。
(3) 变压器能把交流电的电压升高(或降低)在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。
但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。
一是为了安全,二是用电器只能用低电压。
三、典型例题例1、交流发电机在工作时产生的电压流表示式为sin m u U t ω=,保持其他条件不变,使该线圈的转速和匝数同时增加一倍,则此时电压流的变化规律变为( )A .2sin 2m U t ωB .4sin 2m U t ωC .2sin m U t ωD .sin m U t ω解析:线圈的转速和匝数同时增加一倍,则U m 增加4倍,线圈的转速增加一倍,则ω为原来的两倍。
答案为B 。
点拨:此题是一个基础题,考查的是对电压流表示式为sin m u U t ω=的理解,最好亲自动手推导公式,才有利于公式的记忆。
小试身手1.1、关于线圈在匀强磁场中转动产生交变电流,以下说法正确的是( ) A .线圈每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B .线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次C .线圈每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D .线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次1.2、如图17-3所示,矩形线圈ACDE 放在磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈以相同的角速度,分别绕MN 、PQ 、AC 、AE 轴线匀速转动,线圈中产生的感应电动势分别为E 1、E 2、E 3、E 4,则下列关系中正确的是( )A .E 1=E 2,E 3=E 4B .E 1=E 2=E 3,E 4=0C .E 1=E 2=E 3=E 4D .E 2=E 3,E 1=E 4例2、如图17-4表示一交流随时间变化的图像,求此交流的有效值。
解析:此题所给交流正负半周的最大值不相同,许多同学对交流电有效值的意义理解不深,只知道机械地套用正弦交流电的最大值是有效值的2倍的关系,直接得出有效值,而对此题由于正负半周最大值不同,就无从下手。
应该注意到在一个周期内前半周期和后半周期的有效值是可求的,再根据有效值的定义,选择一个周期的时间,利用在相同时间内通过相同的电阻所产点拨:此题是一个简单计算题,主要是考查对交变电流中最大值的有效值的关系的理解。
小试身手2.1、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时,产生的感应电动势为(V ),则如下说法中正确的是( ) A .此交流电的频率是100HzB .t=0时线圈平面恰与中性面重合C .如果发电机的功率足够大,它可使“220V100W ”的灯泡正常发光D .用交流电压表测量的读数为V例3、如图17-5所示,在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB 轴转动,已知匀强磁场的磁感强度B=π25T ,线框的CD 边长为20cm 、CE 、DF 长均为10cm ,转速为50r/s ,若从图示位置开始计时(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。
(2)若线框电阻r=3Ω,再将AB 两端接“6V ,12W ”灯泡,小灯泡能否正常发光?若不能,小灯泡实际功率多大?解析:(1)注意到图17-5示位置磁感线与线圈平面平行,瞬时值表达式应为ω εm (2)t e π100sin 2220=2220Ω==312622额额p u 首先求出交流电动势有效值ε=2mε=10(V )此后即可看成 恒定电流电路,如图15-5 所示,显然由于R=r,2ε=灯u =5v ,小于额定电压,不能正常发光。