高中物理交變電流知識(shí)點(diǎn)

高中物理交變電流知識(shí)點(diǎn)溝通電也稱(chēng)“交變電流”，簡(jiǎn)稱(chēng)“溝通”。一般指大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流，下面是我給大家?guī)?lái)的高中物理交變電流學(xué)問(wèn)點(diǎn)（總結(jié)），盼望對(duì)你有關(guān)心。

高中物理交變電流學(xué)問(wèn)點(diǎn)

1.電壓瞬時(shí)值e=Emsinωt電流瞬時(shí)值i=Imsinωt;(ω=2πf)

2.電動(dòng)勢(shì)峰值Em=nBSω=2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總

3.正(余)弦式交變電流有效值：E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2

4.抱負(fù)變壓器原副線(xiàn)圈中的電壓與電流及功率關(guān)系

U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出

5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采納高壓輸送電能可以削減電能在輸電線(xiàn)上的損失:P損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線(xiàn)上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R:輸電線(xiàn)電阻)〔見(jiàn)其次冊(cè)P198〕;

6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω:角頻率(rad/s);t:時(shí)間(s);n:線(xiàn)圈匝數(shù);B:磁感強(qiáng)度(T);

S:線(xiàn)圈的面積(m2);U:(輸出)電壓(V);I:電流強(qiáng)度(A);P:功率(W)。

注:

(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相同即:ω電=ω線(xiàn)，f電=f線(xiàn);

(2)發(fā)電機(jī)中,線(xiàn)圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,過(guò)中性面電流方向就轉(zhuǎn)變;

(3)有效值是依據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒(méi)有特殊說(shuō)明的溝通數(shù)值都指有效值;

(4)抱負(fù)變壓器的匝數(shù)比肯定時(shí),輸出電壓由輸入電壓打算,輸入電流由輸出電流打算，輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時(shí)輸入功率也增大，即P出打算P入;

(5)（其它）相關(guān)內(nèi)容：正弦溝通電圖象〔見(jiàn)其次冊(cè)P190〕/電阻、電感和電容對(duì)交變電流的作用〔見(jiàn)其次冊(cè)P193〕。

7.交變電流的應(yīng)用

我們常見(jiàn)的電燈、電動(dòng)機(jī)等用的電都是溝通電。在有用中，溝通電用符號(hào)~表示。

電流隨時(shí)間的變化規(guī)律，由此看出：正弦溝通電三個(gè)要素：最大值(峰值)、周期(頻率或角頻率)和相位(初相位)。溝通電所要爭(zhēng)論的基本問(wèn)題是電路中的電流、電壓關(guān)系以及功率(或能量)的安排問(wèn)題。由于溝通電具有隨時(shí)間變化的特點(diǎn)，因此產(chǎn)生了一系列區(qū)分于直流電路的特性。在溝通電路中使用的元件不僅有電阻，而且有電容元件和電感元件，使用的元件多了，現(xiàn)象和規(guī)律就簡(jiǎn)單了。但基本遵循安培定律等基本法則。是高中電學(xué)的考點(diǎn)和難點(diǎn)。

依據(jù)傅里葉級(jí)數(shù)的原理，周期函數(shù)都可以綻開(kāi)為以正弦函數(shù)、余弦函數(shù)組成的無(wú)窮級(jí)數(shù)，任何非簡(jiǎn)諧的溝通電也可以分解為一系列簡(jiǎn)諧正余弦溝通電的合成。

頻率

溝通電的頻率是指它單位時(shí)間內(nèi)周期性變化的次數(shù)，單位是赫茲(Hz)，與周期成倒數(shù)關(guān)系。日常生活中的溝通電的頻率一般為50Hz，而無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中涉及的溝通電頻率一般較大，達(dá)到千赫茲(KHz)甚至兆赫茲(MHz)的度量。

頻率有效值

正余弦溝通電的峰值與振幅相對(duì)應(yīng)，而有效值大小則由相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相當(dāng)焦耳熱的直流電的大小來(lái)等效。正余弦溝通電峰值與有效值的關(guān)系為：

例如，城市生活用電220V表示的是有效值，而其峰值約為311V。

電力傳輸

溝通電被廣泛運(yùn)用于電力的傳輸，由于在以往的技術(shù)條件下溝通輸電比直流輸電更有效率。傳輸?shù)碾娏髟趯?dǎo)線(xiàn)上的耗散功率可用=(功率=電流的平方×電阻)求得，明顯要降低能量損耗需要降低傳輸?shù)碾娏骰螂娋€(xiàn)的電阻。由于成本和技術(shù)所限，很難降低使用的輸電線(xiàn)路(如銅線(xiàn))的電阻，所以降低傳輸?shù)碾娏魇俏ㄒ欢矣行У模ǚ椒ǎ?。依?jù)P=IU(功率=電流×電壓，實(shí)際上有效功率=cosφ)，提高電網(wǎng)的電壓即可降低導(dǎo)線(xiàn)中的電流，以達(dá)到節(jié)省能源的目的。

而溝通電升降壓簡(jiǎn)單的特點(diǎn)正好適合實(shí)現(xiàn)高壓輸電。使用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔的升壓變壓器即可將溝通電升至幾千至幾十萬(wàn)伏特，從而使電線(xiàn)上的電力損失極少。在城市內(nèi)一般使用降壓變壓器將電壓降至幾萬(wàn)至幾千伏以保證平安，在進(jìn)戶(hù)之前再次降低至市電電壓(中國(guó)大陸及香港特殊行政區(qū)220V)或者適用的電壓供用電器使用。一般使用的溝通電為三相溝通電，其電纜有三條火線(xiàn)和一條公共地線(xiàn)，三條火線(xiàn)上的正弦波各有120°之相位差。對(duì)于一般用戶(hù)只使用其中的一或兩條相線(xiàn)(一條時(shí)需要零線(xiàn))。直流變壓及輸電技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，而高壓直流輸電的鋪張會(huì)比較小;因此將來(lái)有望取代溝通電以解決溝通電的平安性和交直流轉(zhuǎn)換問(wèn)題。

零線(xiàn)火線(xiàn)

零線(xiàn)始終和大地是等電位的，因此溝通電的火線(xiàn)的一個(gè)完整周期就是，假如在0秒時(shí)與零線(xiàn)電位相同，火線(xiàn)上對(duì)地電壓為0;過(guò)0.005秒后，火線(xiàn)上對(duì)地電壓達(dá)到最大(峰值)為高于大地;再過(guò)0.005秒，火線(xiàn)上對(duì)地電壓又降為0;再過(guò)0.005秒，火線(xiàn)對(duì)地電壓降到最低點(diǎn)，零線(xiàn)對(duì)火線(xiàn)達(dá)到峰值;再過(guò)0.005秒，又重新上升到與零線(xiàn)電位相同，火線(xiàn)上對(duì)地電壓為0。

可以看出，溝通電雖然隨周期轉(zhuǎn)變電流方向，但零線(xiàn)對(duì)地電壓始終是相同的，為0。接用電器后零線(xiàn)有電流，電流變化規(guī)律與電壓相同。

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