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高考物理知识点:交变电流


频道:教学资源 来源:家教网 点击:373 日期:2015-6-16

 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eui表示。

2)最大值:Em=NBSω,最大值EmUmIm)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=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=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=P/U2R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=U线I线或P=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。

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