整理后交变电流知识点讲解

1、名师总结优秀知识点1. 交流电的产生（1）交流电：大小和方向均随时间作周期性变化的电流。方向随时间变化是交流电的最主要特征。（2）交流电的产生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化的交流电，这种交流电叫正弦式交流电。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，但磁通量的变化率为零， 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改变一次。 线圈每转一周， 两次经过中性面， 感应电流的方向改变两次。（3）正弦式交流电的变化规律：若从中性面位置开始计时， 那么线圈中的电动势、 电流、加在外电阻上的电压的瞬时值

2、均按正弦规律变化。函数式为 e Em sin t ,i I m sin t , u U m sin t , Em NBSEm, I mR图像如图所示：交变电流的知识点和经典例题一交流电： 大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流(正弦交流电是其中一种特殊 )。二正弦交流电的变化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= msin t，I Imsin tt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= mcos t，

3、I Imcos tt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（/2一 t）V 、B间夹角为3对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv =BS； 对于 n 匝面积为S 的线圈来说Em=nBS。对于名师总结优秀知识点Em总电阻为 R 的闭合电路来说 Im=R三几个物理量1中性面：如图所示的位置为中性面，对它进行以下说明：（ 1）此位置过线框的磁通量最多msin t=0， I I msin t=0（ 2）此位置磁通量的变化率为零所以E=（ 3）此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图中的t2 ，t4时刻，因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面，电流的方向改变两次，频率为 50H

4、z 的交流电每秒方向改变100 次2. 表征交流电的物理量（1）描述交流电的大小瞬时值：交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向。最大值：交流电在变化过程中所能达到的最大值是表征交流电强弱的物理量。有效值：是根据交流电的热效应规定的， 反映的是交流电在能量方面的平均效果。让交流电与恒定电流通过阻值相同的电阻， 若在相等时间内产生的热量相等，这一恒定电流值就是交流电的有效值。各种电器设备所标明的额定电流和额定电压均是有效值。最大值，即： EEm ， UU m ， II m对正弦交流电：有效值2222（2）周期和频率是用来表示交流电变化快慢的物理量：12，2T2 f（对正弦式交流电）。fT

5、3. 变压器（1）变压器的构造及原理构造：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。和电源相连的线圈叫原线圈，与负载相连的线圈叫副线圈。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，那么副线圈中会产生交变电动势，若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，由于名师总结优秀知识点原、副线圈中有交变电流通过而发生的一种相互感应现象叫互感现象。变压器工作的物理基础就是利用互感现象。（2）理想变压器铁芯封闭性好、无漏磁现象，即穿过原、副线圈的磁通量相等。线圈绕组的电阻不计，无铜损现象。铁芯中

6、涡流不计，即铁芯不发热，无铁损现象。对理想变压器有：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。变压器是输出电流和功率决定输入的,而输入电压决定输出（3）原、副线圈中的电压、电流关系。电压关系：U 1n1，若有多组副线圈，则U 1 :U 2 :U 3 : n1 :n2 :n3: U 2n2功率关系： P1=P2。电流关系：I 1n2，若有多组副线圈，则n1 I 1 n2 I 2 n3 I 3 I 2n14. 远距离输电远距离输电要解决的关键问题是减少输电线上电能的热损耗。减少远距离输电过程中电能损失的方法：若输电功率为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，要减少能量损失，

7、有两种途径：一是减小输电线电阻R，因为RL，可通过减S小 和增大S 的办法减小R，但作用有限：另一是减小输电电流I，在输电功定P一定的情况下，IP，故增大输电电压可减小输电电流，减小输电线能量损失，提高U输电功率。【例 1】如图所示，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 1 ，线圈绕垂直与磁感线的对称轴 OO/ 匀速转动，角速度为 2 rad s，外电路电阻 R 4，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）交流电电表的示数名师总结优秀知识点（5）转

8、动一周外力做的功解析：（1）感应电动势的最大值， mNB S100 ×0 5× 012× 2V=3 14V（ 2）转过 600 时的瞬时感应电动势： e mcos600=314×05 V 1 57 V（4）电压表示数为外电路电压的有效值：U=· R3 14×4=178 VRr25（5）转动一周所做的功等于电流产生的热量WQ（m ）2（R 十 r）·T 099J2【例 3】. 交流发电机的转子由 B 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】

9、 通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。求该交流电的有效值I 。【例6】如图表示一交变电流随时间变化的图象，此交变电流的有效值是（）A 52A ；B 5A；C 352A； D 35A1小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R 10 的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是A交变电流的周期为0.125B交变电流的频率为8HzC交变电流的有效值为2 AD交变电流的最大值为4A2. 一理想变压器原、副线圈匝数比 n1 :n2=115。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u 如图所示。副线圈仅接入一个10的电阻。

10、则A 流过电阻的电流是20 AB 与电阻并联的电压表的示数是1002 VC经过 1 分钟电阻发出的热量是6×103 JD变压器的输入功率是1×103W3. 一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，输出电压保持不变， 副线圈接有可调电阻 R。设原线圈的电流为 I1，输入功率为 P1，副线圈的电流为 I2 ，输出功率为 P2 。当 R增大时A I1减小， P1增大B I1减小， P1减小D I2增大， P2减小D I2增大， P2增大4R1、R2 、R3 和 R4 均为固定电阻，开关. （双）如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中S 是闭合的。 V 1 和 V 2

11、 为理想电压表， 读数分别为 U 1 和 U 2；A1 、A2 和 A3为理想电流表，读数分别为I 1、I 2 和 I3。现断开 S，U1 数值不变，下列推断中名师总结优秀知识点正确的是AU2变小、 I3变小B U2 不变、 I3 变大CI1变小、 I2变小DI1 变大、 I2 变大5. （双）如图，理想变压器原副线圈匝数之比为41原线圈接入一电压为 u U0sint的交流电源，副A线圈接一个 R 27.5 的负载电阻若U 0 2202 V ， 100 Hz，则下述结论正确的是RVA 副线圈中电压表的读数为55 V1sB 副线圈中输出交流电的周期为100C原线圈中电流表的读数为0.5 AD原线

12、圈中的输入功率为 110 2 W6. 图 l 、图 2 分别表示两种电压的波形其中图l所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是A 图 l 表示交流电，图2 表示直流电B 两种电压的有效值相等C图 1所示电压的瞬时值表达式为：u=311 sin100 tVD图 l所示电压经匝数比为 10 : 1的理想变压器变压后频率变为原来的110名师总结优秀知识点【例 3】.分析：电压表的示数为交流电压的有效值，由此可知最大值为U m=2U=20V 。而转过 30°时刻的即时值为 u=Umcos30° =17.3V 。【例 4】该交流周期为 T=0.3s，前 t1 =0.2s 为恒定电流

13、I 1=3A ，后t2=0.1s 为恒定电流 I 2=-6A ，因此这一个周期内电流做的功可以求出来，根据有效值的定义，设有效值为I ，根据定义有：I 2 RT I 12 Rt1I 22 Rt2I=32 A解析：严格按照有效值的定义，交变电流的有效值的大小等于在热效应方面与之等效（在相同时间内通过相同的电阻所产生的热量相等） 的直流的电流值 可选择一个周期 （ 002 s）时间，根据焦耳定律， 有：I 2R×002（ 42 ） 2R× 0 01+（ 32 ）2R×0 01 解之可得：I5 A答案 ：B1【答案】 C【解析】由 et 图像可知，交变电流电流的周期为0

14、.25s ，故频率为 4Hz，选项 A、B 错误。根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2A，故有效值为2 A，选项 C 正确。2. 答案： D【解析】原线圈中电压的有效值是220V ，由变压比知副线圈中电压为100V ，流过电阻的电流是 10A ；与电阻并联的电压表的示数是100V ；经过 1 分钟电阻发出的热量是6×1034J。3.答案： B【解析】理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变，所以输出电流I 2 减小，导致输出功率P2 减小，所以输入功率P1 减小；输入的电压不变，所以输入的电流 I1 减小， B 正确4.答案： BC【解析】：因为变压器的匝数与 U1 不变，所以 U 2 与两电压表的示数均不变当S 断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I2 减小，由于输入功率等于输出功率，所以I 1 也将减小， C 正确；因为 R1 的电压减小，故R2、 R3 两端的电压将增大，I3 变大， B 正确5.答案： AC 【解析】：原线圈电压有效值U 1=220