专题三交变电流

1、专题三交变电流一、交变电流的四值交变电流的四值是指：瞬时值、峰值、有效值、平均值1 、瞬时值：反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流瞬时值表达式为：eEm sint ，i I m sin t 。应当注意必须从中性面开始。生活中用的市电电压为220V ，其峰值为_V ，频率为_HZ ，所以其电压瞬时值的表达式为u=_V 。2峰值 ：它是瞬时值的_值，它反映的是交变电流大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，Em_（转轴垂直于磁感线）。电容器接在交流电路中，则交变电压的峰值不能超过电容器的耐压值。3、有效值 ：交变电流的有效值是根据电流的_规定的：让交流和直流通过相同阻值的电

2、阻，如果它们在相同的时间内产生的_相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是：U_， I_对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求。通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指_。用电器上所标电压、电流值也是指_。在计算交变电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用_。4、平均值 ：平均值不等于有效值。【例 1】闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电动势的瞬时值表达式为 e=311sin(314t)V 。则此交流电的峰值为，有效值为，周期为，频率为【例 2】如图所示，线圈的面积是0

3、.05 ，共有 100 匝；线圈电阻为1，外接电阻R9，匀强磁场的。磁感应强度为B 1 T，当线圈以300r/min 的转速匀速旋转时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式；(2)线圈转过1 30s 时电动势的瞬时值多大；(3)电路中电压表和电流表示数各是多少。（ 4）线圈每转过一周，外力所做的功。【例 3】如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕OO轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过90°的过程中，求：(1) 通过电阻 R 的电量 q；（ 2）电阻 R 上产生的焦耳热 Q二、理

4、想变压器U 11理想变压器的电压变化规律为_U 22输入输出功率关系：_3只有一个副线圈的理想变压器的电流变化规律为I 1_I 24变压器的输入功率由_功率决定。【例 4】某理想变压器原、副线圈匝数比为55 9，原线圈所接电源电压按图示规律变化，副线圈接有负载.下列判断正确的是 ()A. 输出电压的最大值为36 VB. 原、副线圈中电流之比为 55 9C.变压器输入、输出功率之比为55 9D.交流电源有效值为220 V ，频率为 50 Hz【例 5】如图，为一理想变压器， K 为单刀双掷开关， P 为滑动变阻器的滑动触头，U 1 为加在原线圈两端的电压， I 1 为原线圈中的电流强度，则A.

5、保持 U1 及 P 的位置不变， K 由 a 合到 b 时， I1 将增大B. 保持 U1 及 P 的位置不变，K 由 b 合到 a 时， R 消耗的功率减小C.保持 U1 不变， K 合在 a 处，使 P 上滑， I 1 将增大D. 保持 P 的位置不变，K 合在 a 处，若 U1 增大， I1 将增大【例 6】如图所示，有一理想变压器，原线圈匝数为n1，两个副线圈的匝数分别为n2 和 n3，原副线圈的电压分别为U1 、U2 、U3，电流分别为I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知，下列结论中，正确的是：()(A)U1 ： U2 n1： n2， U2 ： U3=n2 ： n3；(B)

6、I1/I3=n3/n1 ，I1/I2=n2/n1 ；(C) I1U1=I2U2 I3U3 ；(D) n1I1=n2I2 n3I3 。四、远距离输电远距离输电的示意图如图所示：包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。并按照规范在图中标出相应的物理量符号。 一般设两个变压器的初、 次级线圈的匝数分别为、 n1、n1 , n2、n2，相应的电压、电流、功率也应该采用相应的符号来表示。从图中应该看出功率之间的关系是：P1=P1， P2=P2， P1 =Pr P2。电压之间的关系是：U 1n1,U 2n2,U 1U rU 2 。U 1n1U 2n2电流之间的关系是：I 1n1, I 2n2,

7、I 1I rI 2 。I 1n1I 2n2可见其中电流之间的关系最简单，I 1 , I r , I 2 中只要知道一个， 另两个总和它相等。因此求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。分析和计算时都必须用PrI r2 r,U r I r r ，而U2不能用 Pr1 。r【例 7】在远距离输电中，当输送的电功率相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说法正确的是(A) 减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限(B) 提高输送电压从而减小输送电流，可大大减小损失的功率(C) 损失的功率与输送电压的二次方成反比(D) 损失的功率与输电线上的

8、电压降成反比【例 8】某电厂要将电能输送到较远的用户，输送的总功率为 9.8 ×104 W ，电厂输出电压仅为 350 V ，为减少输送功率损失， 先用一升压变压器将电压升高再输送.已知输电线路的总电阻为 4 ，允许损失的功率为输送功率的 5%，所需电压为 220 V ，求：（ 1）画出输电线路的示意图；（ 2）升压、降压变压器的原副线圈的匝数比各是多少？高考真题 1、（ 10 年双选）图7 是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的A 周期是 0.01sB 最大值是 311VC 有效值是 220VD 表达式为 U=220sin100 t （ V）2、（ 11 年双选）图7aR

9、=55，A、V为理想电（ ）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中流表和电压表， 若原线圈接入如图7（ b）所示的正弦交变电压， 电压表的示数为110V，下列表述正确的是 （）u / VA2202V0t / sR0 .010 .020 .032202( a )图7( b )A 、电流表的示数为2AB 、原、副线圈匝数比为1:2C、电压表的示数为电压的有效值D、原线圈中交变电压的频率为100Hz3、（ 201 2 广东，双选）某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100 t（ V ），对此电动势，下列表述正确的有（）A 最大值是 502 VB频率是 100HzC有效值是 252 VD周

10、期是 0.02s4、（ 13 年）如图 5，理想变压器原、副线圈匝数比n1： n2 =2:1,均为理想电表，灯光电阴R1=6 , AB 端电压 u1=sin100 t （ V） . 下列说法正确的是A 电流频率为 100HZB的读数为 24VC 的读数为 0.5A D 变压器输入功率为 6W【14 年一模二模试题精选】 n1 n2 20 1， R 55，1（广一模 双选） 图 (a)中 A 、V 为理想电表， 理想变压器的原、 副线圈匝数比变压器原线圈接上如图 (b)的正弦交流电，则A V 示数为 220Vu /VAVB A 示数为 0.2AC原线圈中交流电的频率是50 HzRD通过 R 的电

11、流的频率为2.5 Hz(a)(b)2（汕头一模）如图为远距离输电示意图，发电机的输出电压U1 和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变，且 n1:n2=n4 :n3.当用户消耗的功率增大时，下列表述正确的是A 用户的总电阻增大B用户的电压U 4 增加C U1:U2=U4:U 3D用户消耗的功率等于发电机的输出功率3（深圳一模双选）如图所示，电源输入电压不变，要使电路中电流表示数变大，可采用的方法有将 R 上的滑片向上移动将 R 上的滑片向下移动将电键S 掷向 1将电键S 掷向 2?L 1和4（江门一模 双选）如图所示，理想变压器原线圈接电压有效值不变的正弦交流电，副线圈接灯泡L2，输电线的等效电阻

12、为R，开始时 S 断开现接通S，以下说法正确的是A M 、N 两端输出电压U 减小AMB等效电阻 R 的电压增大RURSC灯泡 L1 的电流减小L1 2L 1D电流表的示数减小NL 25（东莞一模）如图甲所示电路，电阻R 的阻值为50，在 ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是A 交流电压的有效值为100 VB电流表示数为 2 AC该交变电流的周期为0.01sD如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍6（揭阳一模双选）某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0 ，输电电压为 U ，输电导线的总电阻为R ,则下列说法正确的是UP0A 输电线上的电流为B输电线上的电流为RUU 2P02 RC输电线上损失的功率为D输电线上损失的功率为2RU7. （深圳二模双选）一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势e 随时间 t的变化规律如图所示，下列说法正确的有A. t1 时刻线圈位于中性面B t 2 时刻通过线圈的磁通量最大EmC电动势的有效值为2D一个周期内交变电流的方向改变一次8、（佛山二模双选）如图所示，交流发电机E，通过理想升压变压器T 1 和降压变压器T2 向远处用户供电，输电线的总电阻为R其中 U1、 U 3 和 P1、P3 为 T1、 T2 的输入电压和输入功率，U2、 U4 和 P2、P4 为 T1、