高起点复习资料物理–交变电流

2021年3月18日11:54:46高起点复习资料物理–交变电流已关闭评论 24

交变电流

1.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.按正弦规律变化的电动势、电流称为正弦交流电.

2.正弦交流电----(1)函数式:e=Emsinωt(其中★Em=NBSω)

(2)线圈平面与中性面重合时,磁通量最大,电动势为零,磁通量的变化率为零,线圈平面与中心面垂直时,磁通量为零,电动势最大,磁通量的变化率最大.

(3)若从线圈平面和磁场方向平行时开始计时,交变电流的变化规律为i=Imcosωt..

(4)图像:正弦交流电的电动势e、电流i、和电压u,其变化规律可用函数图像描述。

3.表征交变电流的物理量

(1)瞬时值:交流电某一时刻的值,常用e、u、i表示.

(2)最大值:Em=NBSω,最大值Em(Um,Im)与线圈的形状,以及转动轴处于线圈平面内哪个位置无关.在考虑电容器的耐压值时,则应根据交流电的最大值.

(3)有效值:交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的.即在同一时间内,跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值,叫做该交流电的有效值.

①求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时,要用有效值计算,有效值与最大值之间的关系

E=Em/

,U=Um/ ,I=Im/ 只适用于正弦交流电,其他交变电流的有效值只能根据有效值的定义来计算,切不可乱套公式.②在正弦交流电中,各种交流电器设备上标示值及交流电表上的测量值都指有效值.

(4)周期和频率----周期T:交流电完成一次周期性变化所需的时间.在一个周期内,交流电的方向变化两次.

频率f:交流电在1s内完成周期性变化的次数.角频率:ω=2π/T=2πf.

4.电感、电容对交变电流的影响

(1)电感:通直流、阻交流;通低频、阻高频.(2)电容:通交流、隔直流;通高频、阻低频.

5.变压器-(1)理想变压器:工作时无功率损失(即无铜损、铁损),因此,理想变压器原副线圈电阻均不计.

(2)★理想变压器的关系式:

①电压关系:U1/U2=n1/n2(变压比),即电压与匝数成正比.

②功率关系:P入=P出,即I1U1=I2U2+I3U3+…

③电流关系:I1/I2=n2/n1(变流比),即对只有一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比.

(3)变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制,低压线圈匝数少而通过的电流大,应当用较粗的导线绕制.

6.电能的输送-----(1)关键:减少输电线上电能的损失:P耗=I2R线

(2)方法:①减小输电导线的电阻,如采用电阻率小的材料;加大导线的横截面积.②提高输电电压,减小输电电流.前一方法的作用十分有限,代价较高,一般采用后一种方法.

(3)远距离输电过程:输电导线损耗的电功率:P损=(P/U)2R线,因此,当输送的电能一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电导线上损耗的功率就减少到原来的1/n2。

(4)解有关远距离输电问题时,公式P损=U线I线或P损=U线2R线不常用,其原因是在一般情况下,U线不易求出,且易把U线和U总相混淆而造成错误.