第五章交變電流本章優(yōu)化總結

1、交變電流交變電流描述交變電流的物理量描述交變電流的物理量電感和電容對交變電流的影響電感和電容對交變電流的影響變壓器變壓器電能的輸送電能的輸送交交變變電電流流知識網(wǎng)絡構建知識網(wǎng)絡構建交變電流的四值是指：瞬時值、峰交變電流的四值是指：瞬時值、峰值、有效值、平均值值、有效值、平均值1瞬時值：瞬時值：反映不同時刻交變電流反映不同時刻交變電流的大小和方向，正弦式電流瞬時值表達式的大小和方向，正弦式電流瞬時值表達式為：為：eEmsin t，iImsin t.應當注意必應當注意必須從中性面開始在研究某一時刻線圈受須從中性面開始在研究某一時刻線圈受到安培力時，只能用瞬時值到安培力時，只能用瞬時值專題歸納整合專

2、題歸納整合交變電流四值的對比及應用交變電流四值的對比及應用2峰值：峰值：它是瞬時值的最大值，它反映的它是瞬時值的最大值，它反映的是交變電流大小的變化范圍，當線圈平面跟磁是交變電流大小的變化范圍，當線圈平面跟磁感線平行時，交流電動勢最大，感線平行時，交流電動勢最大，EmnBS(轉轉軸垂直于磁感線軸垂直于磁感線)電容器接在交流電路中，則電容器接在交流電路中，則交流電壓的最大值不能超過電容器的耐壓值交流電壓的最大值不能超過電容器的耐壓值3有效值：有效值：交變電流的有效值是根交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的：讓交流和直流通據(jù)電流的熱效應規(guī)定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時

3、過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值值叫做這一交流的有效值對于非正弦式交變電流的有效值以上對于非正弦式交變電流的有效值以上關系不成立，應根據(jù)定義來求通常所說關系不成立，應根據(jù)定義來求通常所說交流電壓、電流是用電壓表、電流表測得交流電壓、電流是用電壓表、電流表測得的，都是指有效值用電器上所標電壓、的，都是指有效值用電器上所標電壓、電流值也是指有效值在計算交變電流通電流值也是指有效值在計算交變電流通過導體產(chǎn)生熱量、熱功率以及確定保險絲過導體產(chǎn)生熱量、熱功率以及確定保險絲的熔斷電流時，只能用有效值的熔斷電流

4、時，只能用有效值圖圖51(1)若從圖示位置開始計時，則線框中感應電動勢的瞬時若從圖示位置開始計時，則線框中感應電動勢的瞬時值表達式如何？值表達式如何？(2)從圖示位置開始，線框轉過從圖示位置開始，線框轉過90的過程中，流過導線的過程中，流過導線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉動的快慢是否有橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉動的快慢是否有關？關？(3)由題所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)由題所給已知條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，則小燈泡實際功率為多大？光？如不能，則小燈泡實際功率為多大？發(fā)電機轉子是匝數(shù)發(fā)電機轉子是匝數(shù)n=100n=100，邊長，邊長L=20cmL

5、=20cm的正方形線圈，的正方形線圈，其置于磁感應強度其置于磁感應強度B=0.5TB=0.5T的勻強磁場中，繞著垂直的勻強磁場中，繞著垂直磁場方向的軸以磁場方向的軸以=100(rad=100(rads)s)的角速度轉動，的角速度轉動，當轉到線圈平面與磁場方向垂直時開始計時當轉到線圈平面與磁場方向垂直時開始計時. .線圈的線圈的電阻電阻r=1omegar=1omega，外電路電阻，外電路電阻R=99omega.R=99omega.試求：試求：(1)(1)寫出交變電流瞬時值表達式；寫出交變電流瞬時值表達式；(2)(2)外電阻上消耗的功率；外電阻上消耗的功率；(3)(3)從計時開始，線圈轉過過程中，

6、通過外電阻的電從計時開始，線圈轉過過程中，通過外電阻的電荷量是多少荷量是多少? ?即使訓練：交變電流的圖象反映了交流電動勢交變電流的圖象反映了交流電動勢(電電流流)隨時間的變化特征，對正弦式交變電流隨時間的變化特征，對正弦式交變電流來說，我們可以從圖象中獲取如下信息：來說，我們可以從圖象中獲取如下信息：1交變電流的周期交變電流的周期(T)：一個完整的一個完整的正弦波對應的時間段，知道了周期便可以正弦波對應的時間段，知道了周期便可以算出線圈轉動的角速度算出線圈轉動的角速度2/T.交變電流的圖象及應用交變電流的圖象及應用小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以小型發(fā)電機內(nèi)的矩形線圈在勻強磁場中以恒定的

7、角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉恒定的角速度繞垂直于磁場方向的固定軸轉動線圈匝數(shù)動線圈匝數(shù)n100.穿過每匝線圈的磁通量隨穿過每匝線圈的磁通量隨時間按正弦規(guī)律變化，如圖時間按正弦規(guī)律變化，如圖52所示發(fā)電機所示發(fā)電機內(nèi)阻內(nèi)阻r5.0 ，外電路電阻，外電路電阻R95 求：求：(1)感應電動勢的最大值；感應電動勢的最大值；(2)串聯(lián)在外電路中的交流電流表串聯(lián)在外電路中的交流電流表(內(nèi)阻不內(nèi)阻不計計)的讀數(shù)的讀數(shù)圖圖52【答案答案】(1)200 V(2)1.4 A11.B如圖所示為某正弦交變電流的圖象，其最大值為_，周期為_，線圈轉動的角速度為_，電流的瞬時值表達式為_即使訓練：9.B右圖表示一交變

8、電流隨時間而變化的圖象，此交流電流的有效值是A.5AB.5AC.AD.3.5A即使訓練：理想變壓器的基本關系和動態(tài)分析問題理想變壓器的基本關系和動態(tài)分析問題2關于理想變壓器的動態(tài)分析問題關于理想變壓器的動態(tài)分析問題處理此類問題的關鍵是分清變量和不變處理此類問題的關鍵是分清變量和不變量，弄清理想變壓器中各物理量之間的聯(lián)系量，弄清理想變壓器中各物理量之間的聯(lián)系和相互制約關系，大致有兩種情況和相互制約關系，大致有兩種情況(1)負載電阻，原線圈電壓不變，副線圈負載電阻，原線圈電壓不變，副線圈的電壓、原副線圈的電流、功率隨匝數(shù)變化的電壓、原副線圈的電流、功率隨匝數(shù)變化而變化而變化(2)匝數(shù)比，原線圈電壓

9、不變，原副線圈匝數(shù)比，原線圈電壓不變，原副線圈的電流、功率隨負載電阻的變化而變化的電流、功率隨負載電阻的變化而變化發(fā)電機的端電壓為發(fā)電機的端電壓為220 V，輸出電功率為，輸出電功率為44 kW，輸，輸電導線的電阻為電導線的電阻為0.2 ，如果用初、次級匝數(shù)之比為，如果用初、次級匝數(shù)之比為1 10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級匝數(shù)比的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級匝數(shù)比為為10 1的降壓變壓器降壓供給用戶的降壓變壓器降壓供給用戶(1)畫出全過程的線路圖畫出全過程的線路圖(2)求用戶得到的電壓和功率求用戶得到的電壓和功率(3)若不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功若

10、不經(jīng)過變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功率和電壓率和電壓【解析解析】(1)線路圖如圖線路圖如圖53所示：所示：圖圖53(3)若不采用高壓輸電，線路損失電壓為若不采用高壓輸電，線路損失電壓為URI1R40 V用戶得到的電壓用戶得到的電壓UU1UR180 V用戶得到的功率為用戶得到的功率為PUI136 kW.【答案答案】(1)如解析圖所示如解析圖所示(2)219.6 V43.92 kW(3)36 kW180 V6.6.如圖所示，用理想變壓器給負載供電，變壓器如圖所示，用理想變壓器給負載供電，變壓器輸入電壓不變，變壓器降壓后用總電阻為輸入電壓不變，變壓器降壓后用總電阻為R R的輸電的輸電線對用電器供

11、電，設兩盞燈泡的電阻相同，且都在線對用電器供電，設兩盞燈泡的電阻相同，且都在發(fā)光，若將滑動變阻器的觸頭發(fā)光，若將滑動變阻器的觸頭P P向向N N移動，會出現(xiàn)的移動，會出現(xiàn)的現(xiàn)象是現(xiàn)象是( )( )A.AA.A表的示數(shù)變大，燈泡表的示數(shù)變大，燈泡L L1 1、L L2 2均變暗均變暗B.AB.A表的示數(shù)變小，燈泡表的示數(shù)變小，燈泡L L1 1、L L2 2均變暗均變暗C.AC.A表的示數(shù)變大，燈泡表的示數(shù)變大，燈泡L L1 1變亮，變亮，L L2 2變暗變暗D.AD.A表的示數(shù)不變，燈泡表的示數(shù)不變，燈泡L L1 1變暗，變暗，L L2 2變亮變亮即使訓練：12.如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，副線圈向電阻R1、R2、R3供電，電流表A和電壓表V均為理想交流電表.若用U、I、P分別表示電壓表示數(shù)、電流表示數(shù)、R1消耗的電功率，開關K閉合后與閉合前相比( ) A.U變大，I變小，P變大 B.U變大，I變大，P變大C.U變小，I變小，P變小 D.U變小，I變大，P變小即使訓練：例例2 2 某村在較遠處修了一座小型水電站，水電站發(fā)某村在較遠處修了一座小型