高中物理交流电公式.doc

高中物理交流电公式 篇一：高中物理交流电知识点概括 第一节 交流电的产生和变化规律 一、交变电流： c）、（e）所a）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：（1）、函数表达式：从中性面开始计时，则e=NBSωsinωt 。用εM表示峰值εM=NBSω 则e=ε Msinω t在纯电阻电路中,电流I= e?m ?sinωt=Imsinωt，电压u=Umsinωt 。 RR 4、交流发电机 （1）发电机的基本组成：用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子 第二节 表征交变电流的物理量 1、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：即最大的瞬时值用大写字母表示，Um Ｉm εm εm= nsBω 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=NBSω，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。 有效值： 、意义：描述交流电做功或热效应的物理量 、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。 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε= ?m 2 I= Im2 U= Um2 。 1 注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有ε= ?m 2 ，U= Um2 I? Im2 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=Im。 、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。 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 、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?t 正弦交流，其正半周或负半周的平均电动势大小 为? n?2Bs2nBs? ，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? T?2 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。 ２、表征交变电流变化快慢的物理量 、周期T、频率f、角频率ω、角速度、频率、周期，的关系 3、疑难辨析 为余弦函数，此刻变化率为零4 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，如图15-2（a）（b）所示分别是φ=φmcosωt和e=εmsinωt。 第三节 电感和电容对交对电流的作用 1．电感对交流有阻碍作用。电感对电流阻碍作用的大小用感抗来表示。感抗的大小与线圈的自感系数和交变电流的频率有关，线圈的感系数越大，电流的频率越大。电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。 低频扼流圈和高频扼流圈 低频扼流圈 高频扼流圈 构造：线圈绕在铁心上，匝数多，电阻小 线圈绕在铁氧体上，匝数少 作用：“通直流、阻交流” 通过低频，阻高频 2．电容器能通交流 电容器有“通交流，隔直流”的作用。电容器对交流有阻碍作用。电容器对交流阻碍作用的大小用容抗来表示。影响容抗大小的因素：C和f 电容器的电容越大，电流频率越大，容抗越小。 2 第四节 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： U1/U2= n1/n2 说明：对