交流電、變壓器、LC回路振蕩電流.docx

交流電、變壓器、LC回路振蕩電流一、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律1產(chǎn)生：強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫做交流電。矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的線圈的對(duì)稱(chēng)軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生正弦（或余弦）交流電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)外電路閉合時(shí)形成正弦（或余弦）交流電流。2.變化規(guī)律：圖11) 中性面：與磁力線垂直的平面叫中性面。線圈平面位于中性面位置時(shí)，如圖1中（1）所示，穿過(guò)線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零。因此，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時(shí)（即線圈平面與磁力線平行時(shí)）如圖1中（3）所示，穿過(guò)線圈的磁通量雖然等于零，但線圈平面內(nèi)磁通量的變化率最大。因此，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)值最大。2) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式：若從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖1中（2）所示，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式： 感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式：若從線圈平面與磁力線平行開(kāi)始計(jì)時(shí)，如圖1中（4）所示則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式為：感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式：3) 交流電的圖象：圖象如圖2所示。圖象如圖3所示。圖2圖3二、交流電的有效值交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓交流電和恒定直流電分別通過(guò)同樣阻值的電阻，如果二者熱效應(yīng)相等（即在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相等的熱量）則此等效的直流電壓、電流值叫做該交流電的電壓、電流有效值。正弦（或余弦）交流電的有效值e和峰值em的關(guān)系為：；交流電壓有效值；交流電流有效值。通常交流電表測(cè)出的值就是交流電的有效值。用電器上標(biāo)明的額定值等都是指有效值。用電器上說(shuō)明的耐壓值是指峰值。三、變壓器變壓器可以用來(lái)改變交流電壓和電流的大小的設(shè)備。理想變壓器的效率為1，即輸入功率等于輸出功率。對(duì)于原、副線圈各一組的變壓器來(lái)說(shuō)（如圖14-4），原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正比。即因?yàn)橛幸蚨ㄟ^(guò)原、副線圈的電流強(qiáng)度與它們的匝數(shù)成反比。即注意：（1）對(duì)于副線圈有兩組或兩組以上的變壓器來(lái)說(shuō)，原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正比的規(guī)律仍然成立，但各副線圈的電流則應(yīng)根據(jù)功率關(guān)系去計(jì)算各線圈的電流強(qiáng)度，即（2）當(dāng)副線圈不接負(fù)載（外電路斷開(kāi)時(shí)）（3）當(dāng)副線圈所接負(fù)載增多時(shí)，由于通常負(fù)載多是并聯(lián)使用，因此總電阻減少，使增大，輸出功率增大。所以輸入功率變大。即變壓器原線圈的輸入電流隨副線圈電路中負(fù)載而變，因此，其輸入功率決定于負(fù)載的增減。（4）因?yàn)樗宰儔浩髦懈邏壕€圈電流小，繞制的導(dǎo)線較細(xì)，低電壓的線圈電流大，繞制的導(dǎo)線較粗。（5）上述各公式中的I、U、P均指有效值，不能用瞬時(shí)值。四、LC回路振蕩電流的產(chǎn)生先給電容器充電，把能以電場(chǎng)能的形式儲(chǔ)存在電容器中。（1）閉合電路，電容器C通過(guò)電感線圈L開(kāi)始放電。由于線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用。放電開(kāi)始瞬時(shí)電路中電流為零，磁場(chǎng)能為零，極板上電荷量最大。隨后，電路中電流加大，磁場(chǎng)能加大，電場(chǎng)能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結(jié)束，電流達(dá)到最大、磁場(chǎng)能最多。（2）由于電感線圈L中自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙作用電流不會(huì)立即消失，保持原來(lái)電流方向，對(duì)電容器反方向充電，磁場(chǎng)能減少，電場(chǎng)能增多。