第13章_交变电流

1、高中物理会考复习高中物理会考复习 知识内容知识内容 恒定电流恒定电流:大小大小 和方向都不随时间和方向都不随时间 变化的电流变化的电流 知识内容知识内容 知识内容知识内容 课堂课堂练习练习 课堂课堂练习练习 课堂课堂练习练习 （ ABD ） 中性面：中性面： 线框平面与磁力线垂直位置线框平面与磁力线垂直位置. . A A、线圈处于、线圈处于中性面位置中性面位置时，时， 穿过线圈穿过线圈最大；感应电流、最大；感应电流、 感应电动势为零感应电动势为零。 B B、线框、线框每经过一次每经过一次中性面，中性面， 感应是感应是电流的方向电流的方向就就改变一次改变一次； 线框每转动一周，感应电流的线框每转

2、动一周，感应电流的 方向改变两次。方向改变两次。 知识内容知识内容 课堂课堂练习练习 a （ BD ） （ BCD ） N S / 产生过程：产生过程： 知识内容知识内容 N S S N N S 产生过程：产生过程： 知识内容知识内容 N S S N V1 产生过程：产生过程： 知识内容知识内容 V1 产生过程：产生过程： 知识内容知识内容 V1 产生过程：产生过程： 知识内容知识内容 产生过程：产生过程： 知识内容知识内容 a(b)d(c) 甲甲 a(b) d(c)d(c) a(b) a(b) d(c) 乙乙 a(b)d(c) 丙丙 d(c) a(b) a(b) d(c) 丁丁 d(c) a

3、(b) a(b)d(c) 戊戊 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 N SS N 知识内容知识内容 t e 知识内容知识内容 T/4T/4T/2T/23T/43T/4T T o/ /2 23 3/ /2 22 2 t t t t a b c d K L A

4、 B a b c d K L A B a b c d k L A B a b c d k L A B a b c d k L A B Em -Em 知识内容知识内容 a b c d K L A B a b c d K L A B a bc d k L A B a bc d k L A B a bc dk L A T/4T/4T/2T/23T/43T/4T T o/ /2 2 3 3/ /2 2 2 2 t t t t Im -Im Em -Em T/4T/4T/2T/23T/43T/4T T o/ /2 2 3 3/ /2 2 2 2 t t t t tsinUiRu m tsinI Rr e

5、 i m T/4T/4T/2T/23T/43T/4T T o/ /2 2 3 3/ /2 2 2 2 t t t t Um -Um )tsin(Ee m T/4T/4T/2T/23T/43T/4T T o/ /2 2 3 3/ /2 2 2 2 t t t t Em -Em tsinEe m ) 2 tsin(Ee m 从中性面开始计时从中性面开始计时 T/4T/4T/2T/23T/43T/4T T o/ /2 2 3 3/ /2 2 2 2 t t t t Em -Em T/4T/4T/2T/23T/43T/4T T o 3 3/ /2 2 2 2 t t t t Em -Em 从转过中性面

6、从转过中性面角开始计时角开始计时 tcosEm 从垂直于中性面开始计时从垂直于中性面开始计时 其它交变电流波形图其它交变电流波形图 知识内容知识内容 图形图形: : 交变电流可以用公式和图示来描述交变电流可以用公式和图示来描述 公式公式： e =Em sin t , i =Im sin t 知识内容知识内容 1 1交流的瞬交流的瞬 时值、峰值、时值、峰值、 有效值有效值 知识内容知识内容 m mm m m nBS R U Rr I Rr E U I E： 知识内容知识内容 证明证明: 2 222 1cos2 sin 2 m m I Rt pi RI Rt 交 2 2 m I R p 交 2 P

7、I R 直 又PP 直交 . 2 m I I 2 T 。 2 f 。 1 f T 。 t 知识内容知识内容 知识内容知识内容 说明：说明： 2 通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数； 交流电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都交流电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都 指有效值。（电容器的耐压值是交流的最大值。）指有效值。（电容器的耐压值是交流的最大值。） En t （4）生活中用的市电电压为）生活中用的市电电压为220V，其最大值为，其最大值为220 2 =311V（有时写为（有时写为310V），频率为），频率为50H

8、Z，所以其电，所以其电 压即时值的表达式为压即时值的表达式为u=311sin314tV。 例题分析例题分析 解析：解析： 10 , 2 m m U UV U 设此时消耗的功率为设此时消耗的功率为P，则，则 2 /PUR 2 2 /PUR 所以：所以： 2 2 2 1 U U 即：即： 210 m UUUV 例题分析例题分析 解：解： 2 解：解： 2 例题分析例题分析 解：解： , EnnBSnBS qItIq Rrt Rrt RrRr 而 例题分析例题分析 2 2222 2 222 2 (), 2224 4 R nBS En B S QIRr t RrRrRr Rn B S R QQ Rr

9、Rr 222 4 n B S Rr 例题分析例题分析 P u V 12 3 4 5 o t/10-2s u/V 311 解：解： 从从u u- -t t图象看出，每个图象看出，每个 周期的前半周期是正弦图形，周期的前半周期是正弦图形， 其有效值为其有效值为220V220V；后半周期；后半周期 电压为零。根据有效电压为零。根据有效 值的定义，值的定义， 22 1 0 2 UUT T RR 得得U=156V，选选B。 例题分析例题分析 解：根据解：根据u=311sin314tV，可知周期为，可知周期为 22 3.141 31450 Tss 12 13 400400 tsts， 21 311 ()

10、400400200 tttss 11 22100 1/50 1 1000.5 200 n T tntss 例题分析例题分析 课堂课堂练习练习 （ C ） （ B ） 0.5Hz 2s 课堂课堂练习练习 50 314 0 （ A ） （ B ） 课堂课堂练习练习 （AC ） 2 t； 2 （ D ） 课堂课堂练习练习 （C） 2 10 0 0.04 25 课堂课堂练习练习 （ A ） （ C ） 课堂课堂练习练习 2 2 （ A ） （ B ） 2 （ AB ） 课堂课堂练习练习 2 （ B ） （ AC ） 2 2 课堂课堂练习练习 2 （A ） （ C ） 11 22 12 12 21 Un

11、 Un PP In In ； ； 。 知识内容知识内容 1 1变压器的初步知识变压器的初步知识 知识内容知识内容 即：即： 12 1122 21 , In U IU I In （4 4）当原线圈输入直流电时，副线圈没有电压、电流输）当原线圈输入直流电时，副线圈没有电压、电流输 出出. . 知识内容知识内容 2 21 11 1 1 / n U PU IR n 例题分析例题分析 B 解析：解析： 副线圈的电压由原线圈电压及原付线圈的匝数比副线圈的电压由原线圈电压及原付线圈的匝数比 来决定；而副线圈的电流却反过来决定原线圈的电流来决定；而副线圈的电流却反过来决定原线圈的电流.所所 以：应该选（以：应

12、该选（B） 例题分析例题分析 311sin100()ut V 解析：解析： 1 311 220 22 m U UVV 11 22 Un Un 2 21 1 9 22036 55 n UUVV n 例题分析例题分析 2 2 36 0.6 60 U IAA R 2 12 1 9 0.60.098 55 n IIAA n 11 1 2200.09821.6PU IVAW 60 20 3 R 11 0.295 22064.9PI UVW 22 212 1 369 1.8 ,1.80.295 2055 Un IAA IIAA Rn 例题分析例题分析 n2 L n1 220V 解析：解析： n3 3 31

13、 1 440 22044 2200 n UUV n A R U I5 8.8 44 3 3 再由理想变压器输入功率等于输出功率再由理想变压器输入功率等于输出功率P P1 1=P=P2 2+P+P3 3有有 U U1 1I I1 1 = P = P2 2+I+I3 3 U U3 3得得 233 1 1 PI U I U =1.5A. 例题分析例题分析 在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上 的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示 的四个图中，能正确反应其工作原理的是的四个图中，能正确反应其工作原理的是 AAA

14、A 零线零线 火线火线 火线火线 零线零线 零线零线 火线火线 零线零线 火线火线 课堂练习课堂练习 （ D ） （ CD ） （ AC ） 课堂课堂练习练习 （ D ） （ D ） （ B ） 课堂课堂练习练习 （ C ） （ CD ） 课堂课堂练习练习 （ AC ） 【880】 知识内容知识内容 3311 203 2244 , R UnUn UUU UnUn 3124 203 2143 , R IInn III InIn 2 2 200 P P=I R =R U 损 。 20 1 PPP R PU 损 。 知识内容知识内容 对输电线上的功率损失和电压损失分析和计算时都必须用对输电线上的功率

15、损失和电压损失分析和计算时都必须用 2 000000 , RRRR PIR UIR 2 2 0 0 R U P R 2 2 22 2 00 P P=I R =R L UU S 损 知识内容知识内容 （2 2）减小输电线中的电流，根据）减小输电线中的电流，根据P=UIP=UI，在输出功率不变，在输出功率不变 的条件下，就要用高压输电的条件下，就要用高压输电 例题分析例题分析 R n1 n2 n3 n4 解析：解析： 例题分析例题分析 解：解： 2 2 1 r P Pr UU 原来原来P Pr=200kWr=200kW， 课堂课堂练习练习 （ B ） （AC ） 课堂课堂练习练习 （ BC ） （

16、 C ） 课堂课堂练习练习 （C） 1 15 10w 一、电感对交变电流的影响一、电感对交变电流的影响 现象：现象： 双刀双掷开关与交流双刀双掷开关与交流 电源相接时比与直流电源相电源相接时比与直流电源相 接时要暗。接时要暗。 1 1感抗（感抗（X XL L）：）：电感对交变电流的阻碍作用电感对交变电流的阻碍作用 的大小。的大小。单位： 单位：欧（欧（）。）。 2 2决定感抗大小的因素：决定感抗大小的因素： 2 L XfLL 知识内容知识内容 L L大大 L L小小 知识内容知识内容 共性共性: : 不亮，与交流电源相接时，不亮，与交流电源相接时， 灯泡亮了。灯泡亮了。 知识内容知识内容 2 2决定容抗大小的因素：决定容抗大小的因素： 电容器的电容（电容器的电容（C C）、交流电的频率（）、交流电的频率（f f） C C越大、越大、f f越高，越高，X XC C越小越小 11 2 c X fcc 3 3电容器的特性：电容器的特性： “通高频，阻低频通高频，阻低频” ” “通交流，隔直流通交流，