高中物理交流电知识点概括

1、第一节交流电的产生和变化规律一、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，简称交流。如图15-1所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）所示。而（a）、（d）为直流其中（a）为恒定电流。（a）（ b）（ c）（d ）（ e）图 151二、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

2、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=NBScosincot。用em表示峰值em=NBSe；m则6=£乂$所31在纯电阻电路中，电流1=一=sinwt=Imsinwt,电压u=Umsinwt。RR4、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

3、用大与子母表不U m Im £ m£m=nsBwIm=£m/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£m=NBSCO,即仅由匝数N,线圈面积S,磁感强度B和角速度3四个量决定。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：i、意义：描述交流电做功或热效应的物理量ii、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。iii、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是I22 U=UmUeIe注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有e=2m,u=Umi=_?的关系，非正弦（或余弦）交流无,222此关系，但可按有

4、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m°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iv、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。v、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

5、-W公式名=门一确定的，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位-n2Bs2nBs.为®=,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二2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。ot(b图15 2此刻变化率最大（切线斜率最大）2、表征交变电流变化快慢的物

6、理量、周期T:电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s.、频率f:一秒内完成周期性变化的次数。单位：Hz.、角频率：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度。单位：rad/s.、角速度、频率、周期，的关系o=2nf=T3、疑难辨析交流电的电动势瞬时值和穿过线圈面积的磁通量的变化率成正比。当线圈在匀强磁场中匀速转动时，线圈磁通量也是按正弦（或余弦）规律变化的，若从中性面开始计时，t=0时，磁通量最大，。应为余弦函数，此刻变化率为零（切线斜率为零），t=工时，磁通量为零,4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4=4mcos3t和e=emsinwto第

7、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。第四节变压器1 .变压器的构造原线圈、副线圈、铁

8、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：Ui/U2=ni/n2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U1=U=U3=。这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。nir）2%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

9、，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Ii/I2=n2/ni（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：UIi=U2I2+U3I3+U4I4+再根据U=nluU3=3-Uiu=n1U4可得出：ninininiIi=n212+n313+n4I4+6 .注意事项（i）当变压器原副线圈匝数比（一）确定以后，其输出电压U2是由输入电压Ui决定的（即U2=-2Ui）但若n2ni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（Ii=S2I2）,同时有了相%等的输入功率，（