交变电流单元复习课

交变电流1整理课件L2交变电流的产生和描述一、交变电流1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流电2、正弦交流电随时间按正弦规律变化的电流，其图象为正弦或余弦曲线。二、交变电流的产生1、产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀角速转动时，闭合线圈中就有交流电产生L1L2线圈平面与磁感线垂直位置开始计时e=Emsinωti=Imsinωtu=UmsinωtEm=NBSω2整理课件2、中性面：与磁场方向垂直的平面特点：①线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零；②线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次3、正弦交流电的图象从中性面开始计时，通过线圈的磁通量及交流电路中电动势、电流、路端电压随时间变化如图：3整理课件三、描述交变电流的物理量1、瞬时值反映不同时刻交流电的大小和方向表达式e=Emsinωti=Imsinωtu=Umsinωt我国生活中用的市电电压为220V，其最大值为频率为50Hz，电压的瞬时表达式：u=311sin314t（V）★交流发电机在工作时的电动势为e=Emsin(ωt)，假设将其线圈的转速提高为原来的两倍，那么其电动势表达式变为(〕A、e=Emsin(ωt/2)B、e=2Emsin(ωt/2)C、e=Emsin(2ωt)D、e=2Emsin(2ωt)★如图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，则下列说法中正确的是（）A、t=0时刻线圈位于中性面B、t1时刻，交流电改变方向C、t2时刻，线圈的交流电动势最大D、t1-t2时间内，线圈的交流电动势在增大4整理课件★有一正弦交流电源，电压最大值Um=120V，频率为f=50Hz向一霓虹灯供电，假设霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？★一个按正弦规律变化的交流电流，如下图，根据图像可以知道A．该交流电流的频率是0.02HzB．该交流电流的有效值是0.14AC．该交流电流的瞬时值表示式为i=0.20sin0.02tAD．在t=T/8(T是周期)时刻，该电流的大小与其有效值相等5整理课件2、最大值也叫峰值，它是瞬时值的最大者，它反映的是交流电大小的变化范围

当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，Em=NBωS。★把一电容器C接在220V的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器C的耐压值是多少？

3、平均值

⑴不能用算术平均法即：E=〔E1+E2〕/2来计算⑵在计算感应电量时必须要用平均值⑶平均值不等于有效值★如图所示，求线圈由图示位置转过90°角的过程中，通过线圈某一横截面的电量（线圈的面积为S，电阻为R）

6整理课件4、有效值

有效值是根据电流的热效应规定的

让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，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：

通常所说的交流电压、电流值，交流电表的测量值，用电器铭牌上所标数值，计算交流电通过导体产生的热量、发热功率、保险丝的熔断电流等，都指的是有效值。★通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。求该交流电的有效值I7整理课件要点再现8整理课件★交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电阻为R。当线圈由图中位置匀速转动60°。求：⑴此时发电机的电动势为多少？电路中的电流为多少？R两端的电压为多少？⑵在此过程中通过R的电荷量q为多少？⑶R上产生电热QR为多少？⑷外力做的功W为多少？⑸发电机的输出功率为多少？

★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。那么此交流电的峰值为，有效值为，周期为，频率为。9整理课件四、感抗和容抗1.感抗表示电感对交变电流的阻碍作用。特点：

“通直流，阻交流〞、“通低频，阻高频〞2．容抗表示电容对交变电流的阻碍作用。特点：“通交流，隔直流〞、“通高频，阻低频〞★在图所示的电路中，如果交变电流的频率增大，1、2和3灯的亮度变化情况是（）A．1、2两灯均变亮，3灯变暗B．1灯变亮，2、3两灯均变暗C．1、2灯均变暗，3灯亮度不变D．1灯变暗，2灯变亮，3灯亮度不变10整理课件变压器、远距离输电一、理想变压器

1．理想变压器的构造、作用、原理及特征

构造：两组线圈(原、副线圈)绕在同一个闭合铁芯上构成变压器

作用：在输送电能的过程中改变电压

原理：利用了电磁感应现象

特征：变压器只能改变交变电压

2．理想变压器的理想化条件及其规律

原线圈两端加交变电压U1

电磁感应

忽略原、副线圈内阻

(铜损)忽略铁芯中的漏磁

(铁损)U1＝E1

，U2＝E2

11整理课件对理想变压器有：P入=P出即：只有一只副线圈时I1U1=I2U2存在多只副线圈时I1U1=I2U2+I3U3+……n1I1=n2I2+n3I3+……注意：⑴变压器的输出电压由输入电压决定；⑵变压器的输入功率由输出功率决定；⑶副线圈中所接电阻常称为负载电阻，“负载〞那么为电阻消耗的功率。12整理课件★如图所示，在绕制变压器时，某人将两个线圈绕在图示铁芯的左右两个臂上，当通以交流电时，每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈，另一半通过中间的臂，已知线圈1、2的匝数比为N1∶N2=2∶1，在不接负载的情况下（）A．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为110VB．当线圈1输入电压220V时，线圈2输出电压为55VC．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为220VD．当线圈2输入电压110V时，线圈1输出电压为110V注意：变压器原线圈中磁通量发生变化时，通常在闭合的“口〞字形铁芯中ΔΦ/Δt相等；但当遇到“〞型变压器时有ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt注意：变压器原线圈中磁通量发生变化时，通常在闭合的“口”字形铁芯中ΔΦ/Δt相等；但当遇到“

”型变压器时有ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt13整理课件★

理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝、n3=8000匝，电源电压为U1=220V。n2上连接的灯泡的实际功率为36W，测得初级线圈的电流为I1=0.3A，求通过n3的负载R的电流I3

★如图所示，理想变压器的原线圈与灯泡A串联后，加上交变电压U，副线圈两端电压为U2，接有B和C两个灯泡，若A、B、C是三个相同的灯泡，且均正常发光，则U∶U2=_______。UBAC14整理课件3．解决变压器问题的常用方法变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2；当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……

思路1：电压思路思路2：功率思路理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……

思路3：电流思路由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1；当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……

15整理课件思路4：〔变压器动态问题〕制约思路⑴电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比〔n1/n2〕一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U1/n1，可简述为“原制约副〞⑵电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比〔n1/n2〕一定，且输入电压U1确定时，原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定，即I1=n2I2/n1，可简述为“副制约原〞⑶负载制约：①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定，P2=P负1+P负2+…；②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定，I2=P2/U2；③总功率P总=P线+P2

16整理课件动态分析问题的思路程序：★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，U1为加在原线圈两端的电压，I1为原线圈中的电流强度，则A．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，I1将增大D