交变电流知识点总结.docx
《交变电流知识点总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《交变电流知识点总结.docx(15页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精品名师归纳总结第 17 章:交变电流一、学问网络产生 : 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的瞬时值 :I= I msin t峰值 :I m= nsB /R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结描述有效值 : II m /2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结交周期和频率的关系:T=1/ f图像:正弦曲线变电感对交变电流的作用:通直流、阻沟通,通低频、阻高频电电容对交变电流的作用:通沟通、阻直流,通高频、阻低频流应原理:电磁感应用变变压比: U 1/U 2=n 1/n2压只有一个副线圈:I 1/I 2=n2 /n1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师
2、归纳总结器变流比:线有多个副线圈: I1n1= I 2n2= I 3n3=可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电能的输送P损功率缺失:( P )2 R U可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PU损R线电压缺失:U二、重、难点学问归纳1. 交变电流产生 一 、交变电流: 大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流,简称沟通。如图 17-1所示( b)、(c)、(e)所示电流都属于沟通,其中按正弦规iiii i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tootot d otot可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名
3、师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 a b c 图 17-1图 151 d e 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结律变化的沟通叫正弦沟通。如图( b)所示。而( a)、d为直流其中( a)为恒定电流。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(二)、正弦沟通的产生及变化规律。(1) 、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的沟通是随时间按正弦规律变化的。即正弦沟通。(2) 、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一 位置穿过线圈的磁通量最大, 但切割边都未切割磁感线, 或者说这时线圈的磁通量变化率为零
4、,线圈中无感应电动势。(3) 、规律:从中性面开头计时,就e=NBSsint 。用 m 表示峰值 NBS可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就 e=msint 在纯电阻电路中 ,电流 I=em sint=Imsint,电压 u=Umsin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结RRt 。2、表征交变电流大小物理量(1) 瞬时值:对应某一时刻的沟通的值 用小写字母 x 表示, e i u(2) 峰值:即最大的瞬时值 。大写字母表示, Ummmm= nsBm=m/ R留意: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时, 所产生感应电动势的峰值为 m=NBS ,即仅由匝数
5、N,线圈面积 S,磁感强度 B 和角速度四个量打算。与轴的详细位置, 线圈的外形及线圈是否闭合都是无关的。(3) 有效值:a、意义:描述沟通电做功或热效应的物理量b、定义:跟沟通热效应相等的恒定电流的值叫做沟通的有效值。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结c、正弦沟通的有效值与峰值之间的关系是=mI= I m22U= U m 。2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结留意:正弦沟通的有效值和峰值之间具有=m ,U= U m II m的关系,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结222非正弦(或余弦)沟通无此关系,但
6、可按有效值的定义进行推导, 如对于正负半周最大值相等的方波电流,其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。即I=I m。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结e、沟通用电器的额定电压和额定电流指的是有效值。沟通电流表和沟通电压表的读数是有效值。对于沟通电如没有特殊说明的均指有效值。f 、在求沟通电的功、功率或电热时必需用沟通电的有效值。4峰值、有效值、平均值在应用上的区分。峰值是沟通变化中的某一瞬时值, 对纯电阻电路来说, 没有什么应用意义。如对含电容电路, 在判定电容器是否会被击穿时, 就需考虑沟通的峰值是否超过电容器的耐压值。沟通的有效值是按热效应来
7、定义的, 对于一个确定的沟通来说, 其有效可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结值是肯定的。而平均值是由公式n确定的,其值大小由某段时间磁通量的t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结变化量来打算, 在不同的时间段里是不相同的。 如对正弦沟通, 其正半周或负半周的平均电动势大小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为n 2Bs T22nBs,而一周期内的平均电动势却为零。在运算沟通通过电阻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结产生的热功率时, 只能用有效值, 而不能用平均值。 在运算通过导体的电量时,只能用平均值,而不能用有效值。在实际应用中,沟通电器铭
8、牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值,沟通电流表和沟通电压表指示的电流、电压也是有效值,解题中,如题示不加特殊说明,提到的电流、电压、电动势时,都是指有效值。(5) 、表征交变电流变化快慢的物理量a、周期 T:电流完成一次周期性变化所用的时间。单位: s .b、频率 f(转速 n):一秒内完成周期性变化的次数。单位:Z. c、角频率 :就是线圈在匀强磁场中转动的角速度。单可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结位: rad/s.d、角速度、频率、周期,的关系 =2f= 2T(6) 、疑难辨析=2nmot a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结沟通电的电动势瞬时值和穿过线
9、圈面积的磁通量的变化率成正比。当线圈在匀强磁场中匀速转动时,线圈mot b可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结磁通量也是按正弦(或余弦)规律变化的,如从中性面开头计时,图152t=0 时,图 17-2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结磁通量最大, 应为余弦函数, 此刻变化率为零 (切线斜率为零),t= T 时,4磁通量为零,此刻变化率最大(切线斜率最大) ,因此从中性面开头计时, 感应电动势的瞬时表达式是正弦函数,如上图17-2 所示分别是 = mcost和 e= msint。3、变压器( 1)变压器的构造:原线圈、副线圈、铁心( 2)变压器的工作原理在原、副线圈上由
10、于有交变电流而发生的相互感应现象,叫做互感现象, 互感现象是变压器工作的基础。( 3)抱负变压器:磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量缺失,输入功率等于输出功率。( 4)抱负变压器电压跟匝数的关系:U 1/U2 = n 1/n 2说明:对抱负变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不仅适用于原、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结副圈只有一个的情形,而且适用于多个副线圈的情形。即有U 1U 2U 3n1n2n 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=。这是由于抱负变压器的磁通量全部集中在铁心内。因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的, 每匝线圈产生相同的电动势, 因此
11、每组线圈的电动势与匝数成正比。 在线圈内阻不计的情形下, 每组线圈两端的电压即等于电动势,故每组电压都与匝数成正比。( 5)抱负变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1(适用于只有一个副线圈的变压器)说明:原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情 况,一旦有多个副线圈时, 反比关系即不适用了, 可依据输入功率与输出功率相可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结等的关系推导出: U1I 1 = U2 I 2+ U3 I 3+U4I 4+再依据 U2= n2n1U1U3= n3n1U1U4= n4n1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U4可得出
12、:n1 I 1=n2I 2+ n 3 I 3+ n 4 I 4+可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结( 6)留意事项(1)当变压器原副线圈匝数比 n1nn2确定以后 ,其输出电压 U2 是由输入电压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U1 打算的即 U2=2n1U1但如副线圈上没有负载, 副线圈电流为零输出功率为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结零 , 就输入 功率为零 ,原线圈电流也为零 ,只有副线圈接入肯定负载 ,有了肯定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的电流,即有了肯定的输出功率, 原线
13、圈上才有了相应的电流( I1 = n2n1I2),同时可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结有了相等的输入功率,(P 入=P 出)所以说:变压器上的电压是由原线圈打算的, 而电流和功率是由副线圈上的负载来打算的。4、电能的输送(1) 输送电能的过程 :输送电能的过程如下所示:发电站升压变压器高压输电线降压变压器用电单位。2. 高压输电的道理思路:输电导线(电阻)发热缺失电能减小缺失。输电要用导线,导线当然有电阻,假如导线很短,电阻很小可忽视,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽视。电流通过很长的导线要发出大量的热,所以,输电时,必需设法减小导线发热缺失。由焦耳定律Q=I2Rt,减小
14、发热 Q 有以下三种方法:一是减小输电时间t,二是减小输电线电阻 R,三是减小输电电流 I。第一种方法等于停电,没有实际价值。其次种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。 适用的超导材料仍没有讨论出来。 排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。从焦耳定律公式 Q=I2Rt 可以看出,第三种方法是很有效的: 电流减小一半, 缺失的电能就降为原先的四分之一。 所以说要减小电能的缺失,必需减小输电电流。但从另一方面讲, 输电就是要输送电能, 输送的功率必需足够大, 才有实际意义。依据公式 P=UI,要使输电电流 I 减小,而输送功率 P 不变(足够大),就必需提高输电电压 U。所以说通过
15、高压输电可以保证在输送功率不变, 减小输电电流来减小输送电的电能缺失。3 变压器能把沟通电的电压上升(或降低)在发电站都要安装用来升压的变压器, 实现高压输电。 但是我们用户使用的是低压电, 所以在用户邻近又要安装降压的变压器。 一是为了安全, 二是用电器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结只能用低电压。三、典型例题例 1、沟通发电机在工作时产生的电压流表示式为uU m sint ,保持其他条件可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结不变,使该线圈的转速和匝数同时增加一倍,就此时电压流的变化规律变为( )可编辑资料 - - -
16、 欢迎下载精品名师归纳总结A. 2U m sin 2tB 4U m sin 2t C 2U m sintD Um sint可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解析:线圈的转速和匝数同时增加一倍, 就 Um 增加 4 倍,线圈的转速增加一倍, 就为原先的两倍。答案为 B。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结点拨:此题是一个基础题,考查的是对电压流表示式为好亲自动手推导公式,才有利于公式的记忆。小试身手u Um sint 的懂得,最可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.1 、关于线圈在匀强磁场中转动产生交变电流,以下说法正确选项() A线圈每经过中性面一次,感
17、应电流方向就转变一次,感应电动势方向不变B. 线圈每转动一周,感应电流方向就转变一次 C线圈每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要转变一次D线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要转变一次1.2 、如图 17-3 所示,矩形线圈 ACDE 放在磁感强度为 B 的匀强磁场中,线圈以相同的角速度,分别绕 MN、PQ、AC、AE 轴线匀速转动,线圈中产生的感应电动势分别为 E1、E2、E3、E4,就以下关系中正确选项MPAE()BAE1 =E2,E3=E4BE1=E2=E3,E4=0CDNQ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CE1=E2=E3=E4D E2=E3,E1=
18、E4图 17-3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例 2、如图 17-4 表示一沟通随时间变化的图像,求此沟通的有效值。解析:此题所给沟通正负半周的最大值不相同, 很多同学对沟通电有效值的意义懂得不深,只知道机械的套用正弦沟通电的最大值是有效值的2 倍的关系,直接得出有效值,而对此题由于正负半周最大值不同,就无从下手。应当留意到在一个周期内前半周期和后半周期的有效值是可求的,再依据有效值的定义, 挑选一个周期的时间, 利用在相同时间内通过相同的电阻所产可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结生的热量相同,从焦耳定律 求得。iA可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总
19、结I 2 RT=I12 R T2+ I2 2 R T22o1234可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结即 I 2 =2 2 21 +(24 2 122ts4图 17-4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解得I=5 A图 153可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结点拨:此题是一个简洁运算题,主要是考查对交变电流中最大值的有效值的关系的懂得。小试身手2.1、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时,产生的感应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电动势为 e2202 sin 100t ( V
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 交变电流知识点总结 电流 知识点 总结
限制150内