2015交变电流一轮复习ppt课件.ppt

1、交变电流,1,一、交变电流,1、交变电流：,大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC)。,2、直流电：,方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。,2,下列表示交变电流的有（ ）,例1,CE,3,二、交变电流的产生（交流发电机）,1、发电机的基本构造,为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？,4,交变电流产生示意图：,交变电流的产生,ABCD线圈（切割磁感线）,K、L圆环,E 、 F电刷,使线圈在转动时保 持与外电路的连接,5,当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么 位置时线圈中电流最大？,线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、

2、丁位置时线圈中电流最大！,线圈经过甲、丙位置时，电流方向发生改变。,6,线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零。,线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周（交流电的一个周期） ，两次经过中性面，交流电的方向改变两次。,中性面,与磁感线垂直的平面,7,设线圈平面从中性面开始转动，角速度是经过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B.,中性面,线圈与中性面的夹角是多少？,AB边的速度多大？,AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？,AB边中的感应电动势多大？,线圈中的感应电动势多大？,8,三交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电

3、动势（AB和CD边切割磁感线 ）,所以,令,则有,e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）,=NBS,若为N匝线圈,9,1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产 生的交变电流按照正弦函数的规律变化正弦式交流电,正弦式交流电的产生的描述,2、Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值峰值， 为线圈转动的角速度,3、此表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立,e为瞬时值,4、若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧姆定律,R两端的电压为,10,四.交流电的图像,11,12,1、瞬时值：（从中性面计时）,五、交变电流的四值及其应用,应用：计算线圈某时刻

4、的受力情况,13,2、最大值-峰值,应用：电容器和晶体管的耐压值,14,（1）、正弦交流电的有效值与最大值的关系是：,3、有效值(根据电流的热效应定义),（2）、一般交流电有效值的求法-,实例探究,分段求和,15,如图1所示，为电热毯的电路图，电热丝接在u=311sin100t V的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置P 使输入电压变为图2所示波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是 ( ) A、110V B、156V C、220V D、311V,B,16,A、计算电路中的电功、电热、电功率用有效值,B、交流用电器的额定电压和额定电流及保险丝的熔断电流指的是有

5、效值；,C、交流电流表和交流电压表的读数是 有效值,D、对于交流电若没有特殊说明的均指 有效值,应用,17,4、平均值,应用:计算通过某导体截面的电量,18,小结：思维导图,19,六、交变电流的种类,(1)正弦交流电,(2)示波器中的锯齿波扫描电压,(3)电子计算机中的矩形脉冲,(4)激光通信中的尖脉冲,20,变压器 电能的输送,21,变压器的结构,22,1、示意图,(1)闭合铁芯 (绝缘硅钢片叠合而成),(2)原线圈(初级线圈) 其匝数用n1表示 与交变电源相连,(3)副线圈(次级线圈) 其匝数用n2表示 与负载相连,(4)输入电压U1 输出电压U2,一、变压器的构造,原线圈,副线圈,铁芯,

6、U1,U2,23,2、符号,问题：变压器副线圈和原线圈电路是否相通？,变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈是否产生电压U2？,铁芯与线圈互相绝缘,24,互感现象,变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了： 电能 磁场能 电能转化 (U1、I1) (变化的磁场) ( U2、I2),二、变压器的工作原理,若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2?,=0,25,三、理想变压器,没有能量损失的变压器,P入P出,输入功率等于输出功率,26,原、副线圈中通过的磁通量始终相同(无漏磁),因此产生的感应电动势分别是：,若不考虑原副线圈的内阻有: U1=E1 U2=E2,四、理想变压器的变

7、压规律,27,1、n2 n1 U2U1升压变压器,2、n2 n1 U2 U1降压变压器,理想变压器原副线圈的端电压 跟它们的匝数成正比,28,理想变压器输入功率等于输出功率,即:,U1I1=U2I2,P入= P出,五、理想变压器的变流规律,理想变压器原副线圈的电流 跟它们的匝数成反比,此公式只适用于一个副线圈的变压器,29,1、变压器的输入功率由输出功率决定，计算输入功率和输出功率都用 (此公式适用只有一个副线圈),需要特别引起注意的是 2、区分负载和负载电阻值。以上功率表达式中的R表示负载电阻的阻值，而不是“负载”。“负载”表示副线圈所接的用电器的实际功率。在同一电压下，R越大，负载越小；R

8、越小，负载越大。这一点在审题时要特别注意。,30,例远距离输电线路的示意图如图所示，若发电机的输出电压不变，在线路正常工作的情况下，当用户用电器的总功率增大时，下列判断正确的是 A升压变压器的原线圈中的电流保持不变 B降压变压器的输出电压升高 C降压变压器的输出电压降低 D输电线上损耗的电功率减小,31,解：这是实际用电问题。发电机输出电压、升压、降压变压器、输电线都已确定。相当于等效电路中的电源电动势、内阻不变。正常工作时内阻远小于外电阻，因此用户用电器总功率增加，一定是负载总电阻减小，引起的结果是各处电流增大、功率增大，输电线电压损失增大，降压变压器初级、次级电压都降低。选C。,32,1、

9、理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=4:1,当导体棒在匀强磁场中向左做匀速直线运动切割磁感线时,图中电流表A1的示数12mA,则电流表A2的示数为( ) A3mA B0 C48mA D与负载R的值有关,B,六、课堂练习,33,2、一台理想变压器原线圈的匝数为4400匝,与220V的电源相连,当副线圈接入额定电压为36V的灯泡时,能够正常发光.则变压器副线圈的匝数为( ) A、36匝 B、72匝 C、720匝 D、1440匝,C,34,3.2、如图所示，一理想变压器给负载供电，已知变压器的输入电压不变，如果负载电阻的滑动触头向上移动，则图中各交流电表的读数及输入功率P 变化情况正确的是 A、

10、V1、V2不变，A1增大，A2减小，P 增大 B、V1、V2不变，A1、A2增大，P 增大 C、V1、V2不变，A1、A2减小，P 减小 D、V1不变， V2 增大，A1减小，A2增大，P 减小,u,35,【解析】因输入电压不变，线圈匝数不变，所以变压器输出电压不变；滑动触头向上移动时，负载电阻增大，所以输出电流减小,输出功率减小，从而输入电流、输入功率也随之减小。,【总结】分析此类问题时要利用不变的量来确定各变量之间的关系，通常由于负载变化将引起电流的变化、功率的变化。需要注意的是，不要认为输入功率一定是不变的 (输入功率是会随着负载的变化而增大或减小的)。,36,七、解决有多个副线圈的理想变压器的问题,一个原线圈多个副线圈的理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2和n3，相应的电压分别为U1、U2和U3，相应的电流分别为I1、I2和I3，试推导电压和匝数之间的关系，电流和匝数之间的关系？,37,38,八.电能输送的历程,请根据对电能输送的介绍，画出电能输送的简图，*（设一个发电厂一对一的单一用户端进行供电）,39,1. 主要问题： （电流的热效应导致电能转化为热能损失掉）,思考：能用U2/R来计算线损吗？,2. 解决方法： P损=I线2R线= ，,增大输电电压U，即采用高