整理后交变电流知识点讲解

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1、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①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。②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

2、流、加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变化。②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=εmsinωt，I＝Imsinωtωt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=εmcosωt，I＝Imcosωtωt

3、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V、B间夹角为（π/2一ωt）．3．对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv=BSω；对于n匝面积为S的线圈来说Em=nBSω。对于总电阻为R的闭合电路来说Im=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．（2）此位置磁通量的变化率为零．所以E=εmsinωt=0，I＝Imsinωt=0（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

4、50Hz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①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。②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。③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。（2）周期和频率是用来表示交流电变化快慢的物理量：3.变压器（1）变压器的构造及原理①构造：由一

5、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。②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①铁芯封闭性好、无漏磁现象，即穿过原、副线圈的磁通量相等。②线圈绕组的电阻不计，无铜损现象。

6、③铁芯中涡流不计，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。②功率关系：P1=P2。4.远距离输电①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。②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，要小ρ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一定的输电功率。【例1】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0．5T

7、，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO/匀速转动，角速度为ω＝2πrad／s，外电路电阻R＝4Ω，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．（5）转动一周外力做的功．解析：（1）感应电动势的最大值，εm＝NBωS＝100×0．5×0．12×2πV=3．14V（2）转过600时的瞬时感应电动势：e＝εmcos600=3．14×0．5V＝1．57V（4）电压表示数为外电路电压的有效值

8、：U=·R＝×=1．78V（5）转动一周所做的功等于电流产生的热量W＝Q＝（）2（R十r）·T＝0．99J【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】通过某电阻