整理后交变电流知识点讲解.docx

1.沟通电的产生

〔1〕沟通电：大小与方向均随时间作周期性变更的电流。

方向随时间变更是沟通电的最主要特征。

〔2〕沟通电的产生

①平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时，线圈中就会产生按正弦规律变更的沟通电，这种沟通电叫正弦式沟通电。

②中性面：垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变更率为零，此位置线圈中的感应电动势为零，且每经过中性面一次感应电流的方向变更一次。线圈每转一周，两次经过中性面，感应电流的方向变更两次。

〔3〕正弦式沟通电的变更规律：

假设从中性面位置开始计时，则线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变更。

②图像如下图：

交变电流的学问点与经典例题

一．沟通电：大小与方向都随时间作周期性变更的电流，叫做交变电流(正弦沟通电是其中一种特别)。

二．正弦沟通电的变更规律

线框在匀强磁场中匀速转动．

1．当从中性面位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：即E=εmsinωt，I＝Imsinωt

ωt是从该位置经t时间线框转过的角度也是线速度V与磁感应强度B的夹角还是线框面与中性面的夹角

2．当从平行B位置开始计时：则：E=εmcosωt，I＝Imcosωt

ωt是线框在时间t转过的角度；是线框与磁感应强度B的夹角；此时V、B间夹角为〔π/2一ωt〕．

3．对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv=BSω；对于n匝面积为S的线圈来说Em=nBSω。对于总电阻为R的闭合电路来说Im=

三．几个物理量

1．中性面：如下图的位置为中性面，对它进展以下说明：

〔1〕此位置过线框的磁通量最多．

〔2〕此位置磁通量的变更率为零．所以E=εmsinωt=0，I＝Imsinωt=0

〔3〕此位置是电流方向发生变更的位置，详细对应图中的t2，t4时刻，因此沟通电完成一次全变更中线框两次过中性面，电流的方向变更两次，频率为50Hz的沟通电每秒方向变更100次．

2.表征沟通电的物理量

〔1〕描绘沟通电的大小

①瞬时值：沟通电的瞬时值反映的是不同时刻沟通电的大小与方向。

②最大值：沟通电在变更过程中所能到达的最大值是表征沟通电强弱的物理量。

③有效值：是依据沟通电的热效应规定的，反映的是沟通电在能量方面的平均效果。让沟通电与恒定电流通过阻值一样的电阻，假设在相等时间内产生的热量相等，这一恒定电流值就是沟通电的有效值。

各种电器设备所标明的额定电流与额定电压均是有效值。

〔2〕周期与频率

是用来表示沟通电变更快慢的物理量：

3.变压器

〔1〕变压器的构造及原理

①构造：由一个闭合的铁芯以及绕在铁芯上的两组〔或两组以上〕的线圈组成。与电源相连的线圈叫原线圈，与负载相连的线圈叫副线圈。

②工作原理

原线圈加上交变电压后会产生交变的电流，这个交变电流会在铁芯中产生交变的磁通量，则副线圈中会产生交变电动势，假设副线圈与负载组成闭合电路，副线圈中也会有交变电流产生，它同样在铁芯中激发交变的磁通量，这样，由于原、副线圈中有交变电流通过而发生的一种互相感应现象叫互感现象。变压器工作的物理根底就是利用互感现象。

〔2〕志向变压器

①铁芯封闭性好、无漏磁现象，即穿过原、副线圈的磁通量相等。

②线圈绕组的电阻不计，无铜损现象。

③铁芯中涡流不计，即铁芯不发热，无铁损现象。

对志向变压器有：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。

变压器是输出电流与功率确定输入的,而输入电压确定输出

〔3〕原、副线圈中的电压、电流关系。

②功率关系：P1=P2。

4.远间隔输电

①远间隔输电要解决的关键问题是削减输电线上电能的热损耗。

②削减远间隔输电过程中电能损失的方法：

假设输电功率为P，输电电压为U，输电线电阻为R，则输电线上热损耗P损=I2R，要小ρ与增大S的方法减小R，但作用有限：另一是减小输电电流I，在输电功定P确定的输电功率。

【例1】如下图，匀强磁场的磁感应强度B=0．5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO/匀速转动，角速度为ω＝2πrad／s，外电路电阻R＝4Ω，求：

〔1〕转动过程中感应电动势的最大值．

〔2〕由图示位置〔线圈平面与磁感线平行〕转过600时的即时感应电动势．

〔4〕沟通电电表的示数．

〔5〕转动一周外力做的功．

解析：〔1〕感应电动势的最大值，εm＝NBωS＝100×0．5×0．12×2πV=3．14V

〔2〕转过600时的瞬时感应电动势：e＝εmcos600=3．14×0．5V＝1．57V

〔4〕电压表示数为外电路电压的有效值：U=·R＝×=1．78V

〔5〕转