高二物理選修32交變電流知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、第五章 交變電流5.1 交 變 電 流一、直流電(DC) 電流方向不隨時(shí)間而改變交變電流(AC) 大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流交流發(fā)電機(jī)模型的原理簡(jiǎn)圖二、交變電流的產(chǎn)生中性面線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面（1）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零，線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零（2）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次三、交變電流的變化規(guī)律 以線圈經(jīng)過(guò)中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（ab和cd邊切割磁感線）e為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢(shì)的最大值（峰值）四、交流電的圖像 五、交變電流的種類課堂練習(xí)5.2描

2、述交變電流的物理量復(fù)習(xí)回顧(一)交變電流：大小和方向隨時(shí)間做周期性變化的電流;簡(jiǎn)稱交流。 其中按正弦規(guī)律變化的交流電叫正弦交流電。 (二)正弦交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律 1、產(chǎn)生：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生正弦交流電。 2、中性面：跟磁場(chǎng)方向垂直的平面叫做中性面。這一位置穿過(guò)線圈的磁通量最大，磁通量變化率為零，線圈中無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。3、規(guī)律：瞬時(shí)值表達(dá)式：從中性面開始計(jì)時(shí)一、周期和頻率物理意義：表示交流電變化的快慢1、周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間。2、頻率：交變電流一秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)。角頻率：線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 二、峰值和有效值3.有效值 定義：

3、E、U、I根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定，讓交流與直流分別通過(guò)相同的電阻，如果在交流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的熱量相等，就把這個(gè)直流的數(shù)值叫做這個(gè)交流的有效值。4.正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：說(shuō)明：A、以上關(guān)系式只適用于正弦或余弦交流電；B、交流用電器的額定電壓和額定電流指的是有效值；C、交流電流表和交流電壓表的讀數(shù)是有效值D、對(duì)于交流電若沒有特殊說(shuō)明的均指有效值注意：峰值（最大值）、有效值、 平均值在應(yīng)用上的區(qū)別。 1、在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值。 2、求通過(guò)某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值。小結(jié)1、周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間。2、頻率：一秒內(nèi)完成周期性變化的次

4、數(shù)。3、最大值（峰值）： Em Um m 4、瞬時(shí)值： u i e5、有效值： E U I （1）定義：根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定，讓交流電和直流通過(guò)相同阻值的電阻，如果他們?cè)谝粋€(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值。（2）正弦交流電的有效值與最大值的關(guān)系：注意：A.對(duì)于交流電若沒有特殊說(shuō)明的均指有效值B.在求交流電的功、功率或電熱時(shí)必須用交流電的有效值。 C.求通過(guò)某導(dǎo)體截面的電量一定要用平均值。§2.3電感和電容對(duì)交變電流的影響在直流電路中，影響電流和電壓關(guān)系的只有電阻，而在交流電路中影響電流和電壓關(guān)系的除了電阻，還有電感和電容通過(guò)電感和電容對(duì)交變電流影響

5、的分析討論，我們可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到交流與直流的區(qū)別一、交變電流能夠通過(guò)電容器 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，將雙刀雙擲開關(guān)S分別接到電壓相等的直流電源和交流電源上，觀察燈泡的亮暗S接直流電源時(shí)，燈泡不亮；S接交流電源時(shí)，燈泡發(fā)光1實(shí)驗(yàn)表明直流不能通過(guò)電容器，而交流能夠“通過(guò)”電容器2對(duì)電容器“隔直流、通交流”的理解 電容器的兩極板間用絕緣介質(zhì)隔開，因此直流不能通過(guò) 電容器接上交流電源時(shí)，自由電荷并未通過(guò)極板間的絕緣介質(zhì)，只是在交變電壓的作用下，電容器交替地進(jìn)行充、放電，電路中有了電流，表現(xiàn)為交流“通過(guò)”了電容器二、電容器對(duì)交變電流的阻礙作用1電容器對(duì)交流有阻礙作用2容抗：電容對(duì)交變電流阻礙作用的大小叫做容抗

6、，用X表示3影響容抗的因素：電容器的電容和交變電流的頻率.電容越大，頻率越高，容抗越小4實(shí)際應(yīng)用P49 隔直電容器通交流、隔直流 旁路電容器通高頻、阻低頻三、電感對(duì)交變電流的阻礙作用 1電感對(duì)交變電流有阻礙作用2感抗：電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小叫做感抗，用XL表示3成因：由于交變電流是不斷變化的，所以在電感上產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感電動(dòng)勢(shì)是阻礙電流變化的4影響感抗的因素：線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率，電感越大，頻率越高，感抗越大5實(shí)際應(yīng)用： 低頻扼流圈通直流、阻交流 高頻扼流圈通低頻、阻高頻5.4 變壓器一、變壓器的構(gòu)造問(wèn)題：變壓器副線圈和原線圈電路是否相通？ 變壓器原副線圈不相通，那么在給原

7、線圈接交變電壓U1后，副線圈電壓U2是怎樣產(chǎn)生的？理想變壓器如果在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中能量損失很小，能夠略去原、副線圈的電阻，以及各種電磁能量損失，這樣的變壓器我們稱之為理想變壓器。這是物理學(xué)中又一種理想化模型。無(wú)銅損、鐵損、磁損變壓器輸入輸出電壓、電流、功率大小之間的因果關(guān)系 六、有多個(gè)副線圈的理想變壓器的問(wèn)題一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器,原線圈匝數(shù)為n1,兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別為n2和n3,相應(yīng)的電壓分別為U1、U2和U3,相應(yīng)的電流分別為I1、I2和I3,根據(jù)變壓器的工作原理可得:課堂練習(xí)一臺(tái)理想變壓器原線圈匝數(shù)n11100匝,兩個(gè)副線圈的匝數(shù)分別是n260匝,n31200匝.若通過(guò)兩個(gè)副

8、線圈中的電流分別為I210A,I35A,求原線圈中的電流.( 6 A )如圖所示：理想變壓器的交流輸入電壓U1=220V，有兩組副線圈，其中n2=36匝，標(biāo)有“6V，9W”、“12V，12W”的燈泡分別接在兩副線圈上均正常發(fā)光，求：（1）原線圈的匝數(shù)為n1和另一副線圈的匝數(shù)n3.（2）原線圈的電流I1。第五章 第五節(jié)電能的輸送一、輸電線上的功率損失 設(shè)輸電電流為I，輸電線電阻為R，則輸電線上的功率損失為： 2減少輸電線上功率損失的方法 （1）減小輸電線的電阻R 減小輸電線長(zhǎng)度L：由于輸電距離一定，所以在實(shí)際中不可能用減小L來(lái)減小R減小電阻率r：目前一般用電阻率較小的銅或鋁作導(dǎo)線材料增大導(dǎo)線的橫

9、截面積S，這要多消耗金屬材料，增加成本，同時(shí)給輸電線的架設(shè)帶來(lái)很大的困難（2）減小輸電電流 I 提高輸電電壓U ：在輸送功率P 一定，輸電線電阻R一定的條件下，輸電電壓提高到原來(lái)的n倍，輸電線上的功率損失降為原來(lái)的1/n2倍采用高壓輸電是減小輸電線上功率損失的最有效、最經(jīng)濟(jì)的措施 功率關(guān)系二、輸電線路上的電壓損失電壓損失：輸電線路始端電壓U跟末端電壓U的差值，稱為輸電線路上的電壓損失，DU U U ，如圖所示：2造成電壓損失的因素 （1）輸電線電阻造成電壓損失 DUIR（2）輸電線感抗和容抗造成電壓損失3減小輸電線路上電壓損失的方法 （1）減小輸電線電阻R 對(duì)高壓輸電線路效果不佳 （2）減小輸

10、電電流I在輸送電功率不變的前提下，提高輸電電壓是有效的措施 目前我國(guó)遠(yuǎn)距離送電采用的電壓有110kV、220kV 和330kV, 在少數(shù)地區(qū)已開始采用500kV的超高壓送電。 目前世界上正在試驗(yàn)的最高輸電電壓是1150kV。 大型發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓，等級(jí)有 10.5kV、13.8kV、15.75kV、18.0kV。例：發(fā)電機(jī)輸出電壓220V ，輸出功率44kW， 每條輸電線電阻0.2，求用戶得到的電壓和電功率各是多少？如果發(fā)電站先用變壓比為1：10的升壓變壓器將電壓升高，經(jīng)同樣輸電線路，后經(jīng)10：1的降壓變壓器降壓后供給用戶， 則用戶得到的電壓和電功率各是多少？140V, 28KW 219.2V, 43.84KW思考：有一臺(tái)內(nèi)阻為1的發(fā)電機(jī)，供給一所學(xué)校照明電路，如圖，升壓變壓器的匝數(shù)比為1：4，降壓變壓器的匝數(shù)比為4：1，輸電線總阻為R=4，全