第五章交变电流本章优化总结

1、交变电流交变电流描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量电感和电容对交变电流的影响电感和电容对交变电流的影响变压器变压器电能的输送电能的输送交交变变电电流流知识网络构建知识网络构建交变电流的四值是指：瞬时值、峰交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值值、有效值、平均值1瞬时值：瞬时值：反映不同时刻交变电流反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦式电流瞬时值表达式的大小和方向，正弦式电流瞬时值表达式为：为：eEmsin t，iImsin t.应当注意必应当注意必须从中性面开始在研究某一时刻线圈受须从中性面开始在研究某一时刻线圈受到安培力时，只能用瞬时值到安培力时，只能用瞬时值专题归纳整合专

2、题归纳整合交变电流四值的对比及应用交变电流四值的对比及应用2峰值：峰值：它是瞬时值的最大值，它反映的它是瞬时值的最大值，它反映的是交变电流大小的变化范围，当线圈平面跟磁是交变电流大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，感线平行时，交流电动势最大，EmnBS(转转轴垂直于磁感线轴垂直于磁感线)电容器接在交流电路中，则电容器接在交流电路中，则交流电压的最大值不能超过电容器的耐压值交流电压的最大值不能超过电容器的耐压值3有效值：有效值：交变电流的有效值是根交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时

3、过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值值叫做这一交流的有效值对于非正弦式交变电流的有效值以上对于非正弦式交变电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求通常所说关系不成立，应根据定义来求通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指有效值用电器上所标电压、的，都是指有效值用电器上所标电压、电流值也是指有效值在计算交变电流通电流值也是指有效值在计算交变电流通过导体产生热量、热功率以及确定保险丝过导体产生热量、热功率以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值的熔断电流

4、时，只能用有效值图图51(1)若从图示位置开始计时，则线框中感应电动势的瞬时若从图示位置开始计时，则线框中感应电动势的瞬时值表达式如何？值表达式如何？(2)从图示位置开始，线框转过从图示位置开始，线框转过90的过程中，流过导线的过程中，流过导线横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有横截面的电荷量是多少？该电荷量与线框转动的快慢是否有关？关？(3)由题所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发由题所给已知条件，外电路所接小灯泡能否正常发光？如不能，则小灯泡实际功率为多大？光？如不能，则小灯泡实际功率为多大？发电机转子是匝数发电机转子是匝数n=100n=100，边长，边长L=20cmL

5、=20cm的正方形线圈，的正方形线圈，其置于磁感应强度其置于磁感应强度B=0.5TB=0.5T的匀强磁场中，绕着垂直的匀强磁场中，绕着垂直磁场方向的轴以磁场方向的轴以=100(rad=100(rads)s)的角速度转动，的角速度转动，当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时当转到线圈平面与磁场方向垂直时开始计时. .线圈的线圈的电阻电阻r=1omegar=1omega，外电路电阻，外电路电阻R=99omega.R=99omega.试求：试求：(1)(1)写出交变电流瞬时值表达式；写出交变电流瞬时值表达式；(2)(2)外电阻上消耗的功率；外电阻上消耗的功率；(3)(3)从计时开始，线圈转过过程中，

6、通过外电阻的电从计时开始，线圈转过过程中，通过外电阻的电荷量是多少荷量是多少? ?即使训练：交变电流的图象反映了交流电动势交变电流的图象反映了交流电动势(电电流流)随时间的变化特征，对正弦式交变电流随时间的变化特征，对正弦式交变电流来说，我们可以从图象中获取如下信息：来说，我们可以从图象中获取如下信息：1交变电流的周期交变电流的周期(T)：一个完整的一个完整的正弦波对应的时间段，知道了周期便可以正弦波对应的时间段，知道了周期便可以算出线圈转动的角速度算出线圈转动的角速度2/T.交变电流的图象及应用交变电流的图象及应用小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的

7、角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动线圈匝数动线圈匝数n100.穿过每匝线圈的磁通量随穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，如图时间按正弦规律变化，如图52所示发电机所示发电机内阻内阻r5.0 ，外电路电阻，外电路电阻R95 求：求：(1)感应电动势的最大值；感应电动势的最大值；(2)串联在外电路中的交流电流表串联在外电路中的交流电流表(内阻不内阻不计计)的读数的读数图图52【答案答案】(1)200 V(2)1.4 A11.B如图所示为某正弦交变电流的图象，其最大值为_，周期为_，线圈转动的角速度为_，电流的瞬时值表达式为_即使训练：9.B右图表示一交变

8、电流随时间而变化的图象，此交流电流的有效值是A.5AB.5AC.AD.3.5A即使训练：理想变压器的基本关系和动态分析问题理想变压器的基本关系和动态分析问题2关于理想变压器的动态分析问题关于理想变压器的动态分析问题处理此类问题的关键是分清变量和不变处理此类问题的关键是分清变量和不变量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系量，弄清理想变压器中各物理量之间的联系和相互制约关系，大致有两种情况和相互制约关系，大致有两种情况(1)负载电阻，原线圈电压不变，副线圈负载电阻，原线圈电压不变，副线圈的电压、原副线圈的电流、功率随匝数变化的电压、原副线圈的电流、功率随匝数变化而变化而变化(2)匝数比，原线圈电压

9、不变，原副线圈匝数比，原线圈电压不变，原副线圈的电流、功率随负载电阻的变化而变化的电流、功率随负载电阻的变化而变化发电机的端电压为发电机的端电压为220 V，输出电功率为，输出电功率为44 kW，输，输电导线的电阻为电导线的电阻为0.2 ，如果用初、次级匝数之比为，如果用初、次级匝数之比为1 10的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比的升压变压器升压，经输电线路后，再用初、次级匝数比为为10 1的降压变压器降压供给用户的降压变压器降压供给用户(1)画出全过程的线路图画出全过程的线路图(2)求用户得到的电压和功率求用户得到的电压和功率(3)若不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功若

10、不经过变压而直接送到用户，求用户得到的功率和电压率和电压【解析解析】(1)线路图如图线路图如图53所示：所示：图图53(3)若不采用高压输电，线路损失电压为若不采用高压输电，线路损失电压为URI1R40 V用户得到的电压用户得到的电压UU1UR180 V用户得到的功率为用户得到的功率为PUI136 kW.【答案答案】(1)如解析图所示如解析图所示(2)219.6 V43.92 kW(3)36 kW180 V6.6.如图所示，用理想变压器给负载供电，变压器如图所示，用理想变压器给负载供电，变压器输入电压不变，变压器降压后用总电阻为输入电压不变，变压器降压后用总电阻为R R的输电的输电线对用电器供

11、电，设两盏灯泡的电阻相同，且都在线对用电器供电，设两盏灯泡的电阻相同，且都在发光，若将滑动变阻器的触头发光，若将滑动变阻器的触头P P向向N N移动，会出现的移动，会出现的现象是现象是( )( )A.AA.A表的示数变大，灯泡表的示数变大，灯泡L L1 1、L L2 2均变暗均变暗B.AB.A表的示数变小，灯泡表的示数变小，灯泡L L1 1、L L2 2均变暗均变暗C.AC.A表的示数变大，灯泡表的示数变大，灯泡L L1 1变亮，变亮，L L2 2变暗变暗D.AD.A表的示数不变，灯泡表的示数不变，灯泡L L1 1变暗，变暗，L L2 2变亮变亮即使训练：12.如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，副线圈向电阻R1、R2、R3供电，电流表A和电压表V均为理想交流电表.若用U、I、P分别表示电压表示数、电流表示数、R1消耗的电功率，开关K闭合后与闭合前相比( ) A.U变大，I变小，P变大 B.U变大，I变大，P变大C.U变小，I变小，P变小 D.U变小，I变大，P变小即使训练：例例2 2 某村在较远处修了一座小型水电站，水电站发某村在较远处修了一座小型