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《2016高考专题之交变电流理想变压器远距离输电》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第二讲僉变电嬴鸟理想变层器第一节交变亀流的产生和描述考点一、交变电流、交变电流的图象1.交变电流(1)定义：人小和方向都随时间做周期性变化的电流.(2)图象：如图(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流.其屮按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，如图(a)所示.(J)1.正弦交流电的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.(2)图象：用以描述交流电随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线.如图(e)、⑴所示.考点二、正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值1.周期和频率
2、2兀⑴周期⑺：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒⑸，公式T=铁.(2)频率(/)：交变电流在1s内完成周期性变化的次数.单位是赫兹(Hz).(3)周期和频率的关系：2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势e随时间变化的规律：e=EmSin_cot.(2)负载两端的电压"随时间变化的规律：u=U^sin_g}t・(3)电流7随时间变化的规律：z=/msinou/.Jt屮等于线圈转动的角速度,Em=nBS(v.3.交变电流的瞬时值、峰值、有效值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值
3、，是时间的函数.(2)峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值.(3)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值.对正弦交流电,其有效值和峰值的关系为：E=眾,U=韋,1=命.1.正弦式交变电流的变化规律线圈在屮性面位置吋开始计吋物理量函数图象磁通量0=0mCOSCDt=BScoscot仇0Iv八[.V7电动势e=Emsincot=nBScvsineEm0-Em电压TT.,EmR•,u=Umsinojtuva0■U.电流Emz—/msin血/—R+'incotJ…2.两个特殊位置
4、的特点(1)线圈平面与中性面重合时，S丄&⑦最大,A0t=0,q=0,j=o,电流方向将发牛改变.⑵线圈平而与屮性而垂直时，S//B,0=0,晋最大，0最大，7最大，电流方向不改变.【典例1】(2013-山东卷，17)如图10-1-2甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，④为交流电流表.线圈绕垂直于磁场的水平轴00’沿逆吋针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示.以下判断正确的是().A.电流表的示数为10AB・线圈转动的角速度为5071rad/sC.0.
5、01s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02s时电阻7?中电流的方向自右向左解析电流表的示数为交变电流的有效值10A,A项正确；由3=普可得，线圈转动的角速度为e=100兀rad/s,B项错；0.01s时，电路中电流最大，故该时刻通过线圈的磁通量最小，即该时刻线圈平面与磁场平行，C项正确；根据楞次定律可得，0.02s时电阻R中电流的方向自左向右，D项错.答案AC反思总结解决交变电流图象问题的三点注意⑴只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规律与线圏的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关.(2)注意峰
6、值公式Em=nBSco中的S为有效面积.(3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来，再根据特殊位置求特征解.【跟踪短训】1.如图10-1-3所示，图线。和图线b分别表示线圈/和线圈B在同一匀强磁场屮匀速转动时，通过线圈的磁通量随时间的变化规律.已知线圈/的匝数与线圈B的匝数分别为10和30,以下说法正确的是().A.线圈力与线圈E转速之比2:3B.线圈A与线圈B产生的最大电动势之比为1:1C.线圈A的感应电动势的瞬时值表达式为£=500ttcos5皿(V)D.线圈B在7=0.3s吋刻吋，感
7、应电流为零解析由图象可得7；；=0.4s,^=0.6s,则转速==2.5r/s,w/,=yr=,
8、r/s,所以线圈川与线圈〃转速之比为3：2,A错2°2误；线圈/、B中产生的最大电动势分别为£nw==10X10X^V=5007tV,Enyh=Nh(Pnybcoh=30X5X^V=500兀V,所以线圈/与线圈3产生的最大电动势之比为1：1,B正确；在7=0时刻，线圈M的感应电动势最大，因此感应电动势的瞬时值表达式为e=5007rcos5nr(V),C正确；在Z=0.3s时刻，通过线圈〃的磁通量为零，磁通量的变化率最大，故感应电流最
9、大，D错误.答案BC2.(单选)在匀强磁场中一矩形金属框绕与磁感线垂宜的转轴匀速转动，如图10-1-1甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示，贝％).A.7=0.005s时线框的磁通量变化率为零B.(=0.01s时线框平而与屮性而重合C.线框产生的交变电动势有
