第五章交變電流本章優(yōu)化總結(jié)

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(duì)交變電流的影響電感和電容對(duì)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(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建交變電流的四值是指：瞬時(shí)值、峰交變電流的四值是指：瞬時(shí)值、峰值、有效值、平均值值、有效值、平均值1瞬時(shí)值：瞬時(shí)值：反映不同時(shí)刻交變電流反映不同時(shí)刻交變電流的大小和方向，正弦式電流瞬時(shí)值表達(dá)式的大小和方向，正弦式電流瞬時(shí)值表達(dá)式為：為：eEmsin t，iImsin t.應(yīng)當(dāng)注意必應(yīng)當(dāng)注意必須從中性面開(kāi)始在研究某一時(shí)刻線圈受須從中性面開(kāi)始在研究某一時(shí)刻線圈受到安培力時(shí)，只能用瞬時(shí)值到安培力時(shí)，只能用瞬時(shí)值專題歸納整合專

2、題歸納整合交變電流四值的對(duì)比及應(yīng)用交變電流四值的對(duì)比及應(yīng)用2峰值：峰值：它是瞬時(shí)值的最大值，它反映的它是瞬時(shí)值的最大值，它反映的是交變電流大小的變化范圍，當(dāng)線圈平面跟磁是交變電流大小的變化范圍，當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時(shí)，交流電動(dòng)勢(shì)最大，感線平行時(shí)，交流電動(dòng)勢(shì)最大，EmnBS(轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)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(guò)電容器的耐壓值交流電壓的最大值不能超過(guò)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(yīng)規(guī)定的：讓交流和直流通據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓交流和直流通過(guò)相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)

3、過(guò)相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)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(duì)于非正弦式交變電流的有效值以上對(duì)于非正弦式交變電流的有效值以上關(guān)系不成立，應(yīng)根據(jù)定義來(lái)求通常所說(shuō)關(guān)系不成立，應(yīng)根據(jù)定義來(lái)求通常所說(shuō)交流電壓、電流是用電壓表、電流表測(cè)得交流電壓、電流是用電壓表、電流表測(cè)得的，都是指有效值用電器上所標(biāo)電壓、的，都是指有效值用電器上所標(biāo)電壓、電流值也是指有效值在計(jì)算交變電流通電流值也是指有效值在計(jì)算交變電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量、熱功率以及確定保險(xiǎn)絲過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量、熱功率以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，只能用有效值的熔斷電流

4、時(shí)，只能用有效值圖圖51(1)若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)若從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，則線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式如何？值表達(dá)式如何？(2)從圖示位置開(kāi)始，線框轉(zhuǎn)過(guò)從圖示位置開(kāi)始，線框轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，流過(guò)導(dǎo)線的過(guò)程中，流過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)？關(guān)？(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(shí)際功率為多大？光？如不能，則小燈泡實(shí)際功率為多大？發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是匝數(shù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是匝數(shù)n=100n=100，邊長(zhǎng)，邊長(zhǎng)L=20cmL

5、=20cm的正方形線圈，的正方形線圈，其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5TB=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞著垂直磁場(chǎng)方向的軸以磁場(chǎng)方向的軸以=100(rad=100(rads)s)的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)當(dāng)轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí). .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(xiě)出交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式；寫(xiě)出交變電流瞬時(shí)值表達(dá)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(jì)時(shí)開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，

6、通過(guò)外電阻的電從計(jì)時(shí)開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)程中，通過(guò)外電阻的電荷量是多少荷量是多少? ?即使訓(xùn)練：交變電流的圖象反映了交流電動(dòng)勢(shì)交變電流的圖象反映了交流電動(dòng)勢(shì)(電電流流)隨時(shí)間的變化特征，對(duì)正弦式交變電流隨時(shí)間的變化特征，對(duì)正弦式交變電流來(lái)說(shuō)，我們可以從圖象中獲取如下信息：來(lái)說(shuō)，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(gè)完整的一個(gè)完整的正弦波對(duì)應(yīng)的時(shí)間段，知道了周期便可以正弦波對(duì)應(yīng)的時(shí)間段，知道了周期便可以算出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度算出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度2/T.交變電流的圖象及應(yīng)用交變電流的圖象及應(yīng)用小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以小型發(fā)電機(jī)內(nèi)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的

7、角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)恒定的角速度繞垂直于磁場(chǎng)方向的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)線圈匝數(shù)動(dòng)線圈匝數(shù)n100.穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨穿過(guò)每匝線圈的磁通量隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖時(shí)間按正弦規(guī)律變化，如圖52所示發(fā)電機(jī)所示發(fā)電機(jī)內(nèi)阻內(nèi)阻r5.0 ，外電路電阻，外電路電阻R95 求：求：(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(jì)計(jì))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_(kāi)，周期為_(kāi)，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為_(kāi)，電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為_(kāi)即使訓(xùn)練：9.B右圖表示一交變

8、電流隨時(shí)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(xùn)練：理想變壓器的基本關(guān)系和動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題理想變壓器的基本關(guān)系和動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題2關(guān)于理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題關(guān)于理想變壓器的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題處理此類問(wèn)題的關(guān)鍵是分清變量和不變處理此類問(wèn)題的關(guān)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(guān)系，大致有兩種情況和相互制約關(guān)系，大致有兩種情況(1)負(fù)載電阻，原線圈電壓不變，副線圈負(fù)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(fù)載電阻的變化而變化的電流、功率隨負(fù)載電阻的變化而變化發(fā)電機(jī)的端電壓為發(fā)電機(jī)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(dǎo)線的電阻為電導(dǎo)線的電阻為0.2 ，如果用初、次級(jí)匝數(shù)之比為，如果用初、次級(jí)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(jí)匝數(shù)比的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線路后，再用初、次級(jí)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(huà)出全過(guò)程的線路圖畫(huà)出全過(guò)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(guò)變壓而直接送到用戶，求用戶得到的功若

10、不經(jīng)過(guò)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(fù)載供電，變壓器如圖所示，用理想變壓器給負(fù)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(duì)用電器供

11、電，設(shè)兩盞燈泡的電阻相同，且都在線對(duì)用電器供電，設(shè)兩盞燈泡的電阻相同，且都在發(fā)光，若將滑動(dòng)變阻器的觸頭發(fā)光，若將滑動(dòng)變阻器的觸頭P P向向N N移動(dòng)，會(huì)出現(xiàn)的移動(dòng)，會(huì)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(xùn)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(kāi)關(guān)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(xùn)練：例例2 2 某村在較遠(yuǎn)處修了一座小型水電站，水電站發(fā)某村在較遠(yuǎn)處修了一座小型