交流電(知識要點)

1、精品資源歡迎下載知識要點:交流電的產(chǎn)生和變化規(guī)律交流電公式:圖象1、交流電f表征交流電的物理量f最大值、瞬時值、有效值;:周期、頻率交流電能的傳輸一一變壓器一一遠(yuǎn)距離送電2、基本要求：(1)理解正弦交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中，從中性面開始旋轉(zhuǎn)，在已知b、l、切情況下， 會寫出正弦交流電的函數(shù)表達(dá)式并畫出它的圖象。函數(shù)表達(dá)式與圖象相互轉(zhuǎn)換。(2)識記交流電的物理量，最大值、瞬時值、有效值；周期、頻率、角頻率；(3)理解變壓器的工作原理及初級，次級線圈電壓，電流匝數(shù)的關(guān)系。理解遠(yuǎn)距離輸電的特點。(4) 了解三相交流電的產(chǎn)生。一、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律：1、產(chǎn)生：強(qiáng)度和方向都隨時間作

2、周期性變化的電流叫交流電。矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中，繞垂直于勻強(qiáng)磁場的線圈的對稱軸作勻速轉(zhuǎn)動時， 如圖51所示，產(chǎn)生正弦(或余弦)交流電動勢。當(dāng)外電路閉合時形成正弦(或 余弦)交流電流。（1）c2 ）圖512、變化規(guī)律：(1)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，如圖52 （a）所示，穿過線圈的磁通量最大, 但磁通量變化率為零。因此，感應(yīng)電動勢為零。圖52當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時（即線圈平面與磁力線平行時） 如圖5-2 （c）所示，穿過線圈的磁通量雖然為零，但線圈平面內(nèi)磁通量變化率 最大。因此，感應(yīng)電動勢值最大。6m = 2 n b l v=n b2 s （伏

3、）（n為匝數(shù)）（2）感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式：若從中性面開始，感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式：e=m sin t （伏）如圖52 （b）所小。感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式：i=im。sin t （安）若從線圈平面與磁力線平行開始計時，則感應(yīng)電動勢瞬時值表達(dá)式為：e = sm cosot （伏）如圖 52 （d）所示。感應(yīng)電流瞬時值表達(dá)式：i = im cos0 t （安）3、交流電的圖象：e = m sin t圖象如圖53所小。想一想：橫坐標(biāo)用t如何畫4、發(fā)電機(jī):發(fā)電機(jī)的基本組成：線圈（電樞）、磁極轉(zhuǎn)子一一電樞定子磁極轉(zhuǎn)子一一磁極定子一一電樞旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī) 種類旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)能產(chǎn)生高電壓和

4、較大電流。輸出功率可達(dá)幾十萬千瓦，所 以大多數(shù)發(fā)電機(jī)都是旋轉(zhuǎn)磁極式的。二、表征交流電的物理量：1、瞬時值、最大值和有效值：交流電在任一時刻的值叫瞬時值。瞬時值中最大的值叫最大值又稱峰值。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分別通過同樣阻值的電阻，如果二者熱效應(yīng)相等（即在相同時間內(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）交流電電動勢的有效值 名和最大值m的關(guān)系為：m；=m = 0.707 m交流電壓有效值u =0.707um；交流電流有效值i = 0.707 i m o注意：通常交流電表測出的值就是交流電的有效值。用電器上

5、標(biāo)明的額定值 等都是指有效值。用電器上說明的耐壓值是指最大值。2、周期、頻率和角頻率交流電完成一次周期性變化所需的時間叫周期。以 t表示，單位是秒。交流電在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率。以 f表示，單位是赫茲。周期和頻率互為倒數(shù)，即t - 1o我國市電頻率為50赫茲，周期為0.02秒。，一、2 二角頻率0 ： = 2nf 單包：弧度/秒、三相交流電:1、三個互成120哨勺三個相同線圈，固定在同 一轉(zhuǎn)軸上，在同一勻強(qiáng)磁場中作勻速轉(zhuǎn)動，將產(chǎn) 生三個交變電動勢，所產(chǎn)生的電流叫做三相交流 電。由于這三個線圈是相同的，因此，它們將產(chǎn) 生三個依次達(dá)到最大值的交變電動勢。相當(dāng)于三 個最大值和周期都相同的

6、獨立電源。2、每個獨立電源稱作“一相”，雖然每相的電動勢的最大值和周期都相同，但是它們不能同時為零或者同時達(dá)到最大值。由1于三個線圈的平面依次相差120昨1,它們到達(dá)零值和最大值的時間依次落后 -周3期。如圖55所小。3、在實際應(yīng)用中，三相發(fā)電機(jī)和負(fù)載并不用六條導(dǎo)線相連接，而是采用“y和“ 兩種接法。有興趣的同學(xué)可以參閱必修本p116*部分內(nèi)容。四、變壓器：1、變壓器是可以用來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。對于原、副線圈各一組 的變壓器來說（如圖5-6）,原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正。即u1u 2 門2因為有u1 i1 =u2 i2,因而通

7、過 原、副線圈的電流強(qiáng)度與它們的匝數(shù)成 反比。即l12 q注意：對于副線圈有兩組或兩組以上的變壓器來說，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pa = p出，去計算各線圈的電流強(qiáng)度，即u1 i1 =u2 i2 +u3 i3十。當(dāng)副線圈不接負(fù)載（外電路斷開時）i2=0, p出=0,因此p. =0, i1=0當(dāng)副線圈所接負(fù)載增多時，由于通常負(fù)載多是并聯(lián)使用，因此，總電阻減 少，使i2增大，輸出功率增大，所以輸入功率變大。因為 隊=p出，即u1 i1 =u2 i2,所以變壓器中高壓線圈電流小，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。上述各公式中的i、u、p均指有效值，不能用瞬時值。2、遠(yuǎn)距離送電：由于送電的導(dǎo)線有電阻，遠(yuǎn)距離送電時，線路上損失電能較多提高