交流电知识点.pdf

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1、交流电知识点智康1对1：彭强同学高考解决方案第一阶段·模块课程·直线运动Page1of17知识点1交变电流1．交变电流的定义（1）交变电流：大小和方向都随着时间做周期性变化的电流．（2）正（余）弦交流电：按正（余）弦规律变化的电动势、电流称为正（余）弦交流电．2．正弦交流电的产生（1）装置：如图甲所示，当磁场中的线圈连续转动时，流过电流表的电流方向就会发生周期性变化，产生交变电流．（2）过程分析：如图乙所示为线圈abcd在磁场中绕轴OO转动的截面图，ab和cd两个边要切割磁感线，产生电动势，线圈上就有了电流（或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流）．

2、具体分析可从图中看出：图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从a端流入；图③同图①；图④中电流从a端流出；图⑤同图①，这说明电流方向发生了变化．线圈每转一周，电流方向改变两次，电流的方向改变的时候就是线圈中无电流的时刻（或者说磁通量最大的时刻）．由于在线圈转一周的过程中，线圈的磁通量有两次达到最大，故电流的方向在线圈转动一周的过程中改变两次，我们把线圈平面垂直于磁感线的位置叫做中性面．（中性面的特点：①线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零；②线圈转动一周，两次经过中性

3、面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次．）交流电知识点智康1对1：彭强3．正弦交流电的变化规律（1）交变电流的数学表达式如图所示，当线圈abcd从经过中性面开始计时，ab和cd边产生的电动势均为BLvsint，则此时整个线圈的电动势为eEsint．由meEsint知，线圈中的交变电流按正弦规律变化，这种交变电流叫m正弦交变电流．说明：①上式表示形式仅限于从中性面开始计时的情况，当从垂直于中性面开始计时时，表达式应为eEcost．m②交变电动势的最大值E2BLv，当线圈abcd绕中心轴线（ad、bc中点连线）匀速转mL动时，设角速度为ad

4、，则v，线圈的面积SLL，所以EBS．如果线圈匝acabm2数为N，则ENBS，由此可见，交变电动势的最大值，由线圈匝数N、磁感应强度B，m转动角速度和线圈的面积S决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关．因此如图所示的几种情况，如果N、B、、S均相同，则感应电动势的峰值为ENBS．若线圈meE给外电阻mR供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧姆定律得isint，可RrRr写为iIsint，R两端电压可记为uUsint．mm（2）图像：正弦交流电的电动势e，电流i和电压u，其变化规律可用函数图像描述．交流电知识点智

5、康1对1：彭强知识点2描述交变电流的物理量1．交变电流的周期和频率（1）周期T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间．（2）频率f：交变电流在1s内完成周期性变化的次数．11（3）周期和频率的关系：T或ffT2（4）角速度:2f2nT2．交变电流的峰值和有效值（1）瞬时值：交变电流某一时刻的值．瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同．（2）最大值：EnBSmax（3）有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的，让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫该交变Emax

6、电流的有效值．在正(余)弦交变电流中，有效值与最大值之间的关系为：E，2ImaxI．2（4）平均值：交变电流的平均值是交变电流图像中波形与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比Φ值，其数值可用En来求．t知识点3电感和电容对交变电流的影响：1.电感对交变电流的阻碍作用：通直流，阻交流，通高频，阻低频把带铁芯的线圈L与白炽灯串联起来，先把他们接到直流电源上，再把他们接到交流电源上．取直流电源的电压与交流电源的有效值相等．观察两种情况下灯泡的亮度．交流电知识点智康1对1：彭强在直流电路中，当电压一定时，影响电流强弱的只是电阻．但在交流电路中，电感对交变电流也有

7、阻碍作用，阻碍作用的大小用感抗来表示．实验和理论分析都表明，线圈的自感系数越大、交流的频率越高，电感对交流的阻碍作用就越大，也就是说，线圈的感抗就越大．扼流圈是电工技术和电子技术常用的元件，它利用了电感对交流的阻碍作用．扼流圈分为两种，一种是低频扼流圈，线圈绕在铁芯上，匝数为几千甚至超过一万，自感系数为几十享．即使交流的频率较低，例如家庭电流中的交流，这种线圈产生的感抗也很大．由于线圈是用铜线绕制的，对直流的阻碍作用较小，所以这种扼流圈可以用来“通直流，阻交流”．另一种是高频扼流圈．线圈有的绕在铁氧体芯上，有的是空心的，匝数为几百或几十，自感系数为几毫享．这种

8、扼流圈只对高频交变电流有较大的阻碍作用