最新交变电流传感器
第十章 交变电流 传感器10-2(新课标复习资料)
考 技 案 例 导 析
区再用降压变压器降到所需的电压，基本电路如图所示． 降压变压器
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第十章
交变电流 传感器
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交变电流 传感器
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[解析] 根据理想变压器原、副线圈上电压、电流的决 定关系知：在输入电压 U1 不变的情况下，U2 不变．当保持 Q 的位置不动， 滑动头 P 向上滑动时， 副线圈上的电阻增大， 电流减小， 故输入电流 I 亦随着减小， 即电流表的示数变小， A 错误，B 正确；当保持 P 的位置不动，将 Q 向上滑动时， U1 n1 由 ＝ 知，副线圈上匝数增大，引起副线圈上电压增大， U2 n2 即副线圈上电流增大，故原线圈上的电流亦随着增大，故电 流表的示数增大，C 正确，D 错误．
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交变电流 传感器
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n1 (1)U1 不变， 发生变化，故 U2 变化． n2 (2)R 不变，U2 改变，故 I2 发生变化． U2 2 (3)根据 P2＝ ，P2 发生变化，再根据 P1＝P2，故 P1 R 变化，P1＝U1I1，U1 不变，故 I1 发生变化． 3．分析动态问题的思路程序可表示为：
德国TURCK图尔克速度传感器不易受外部噪声干扰,对测量电路无特殊要求
德国TURCK图尔克速度传感器不易受外部噪声干扰，对测量电路无特殊要求我司做自动化行业已经10年，在德国、美国、上海、广东都有自己的公司，专业从事进口贸易行业。
德国TURCK图尔克速度传感器不易受外部噪声干扰，对测量电路无特殊要求单位时间内位移的增量就是速度。
速度包括线速度和角速度，与之相对应的就有线TURCK速度传感器和角TURCK速度传感器，我们都统称为TURCK速度传感器。
传感器（sensor）是一种将非电量（如速度、压力）的变化转变为电量变化的原件，根据转换的非电量不同可分为压力传感器、TURCK速度传感器、温度传感器等，是进行测量、控制仪器及设备的零件、附件。
在机器人自动化技术中，旋转运动速度测量较多，而且直线运动速度也经常通过旋转速度间接测量。
例如：测速发电机可以将旋转速度转变成电信号，就是一种TURCK速度传感器。
测速机要求输出电压与转速间保持线性关系，并要求输出电压陡度大，时间及温度稳定性好。
测速机一般可分为直流式和交流式两种。
直流式测速机的励磁方式可分为他励式和永磁式两种，电枢结构有带槽的、空心的、盘式印刷电路等形式，其中带槽式最为常用。
激光测速随着现今精密制造业的崛起和节省成本的需求，非接触测速传感器会慢慢取接触式测速传感器。
而现在市场上精度较高、的非接触激光测速传感器就是ZLS-Px像差测速传感器。
像差测速传感器有两个端口：一个发射端口，发出LED光源；一个是高速拍照端口，实现CCD面积高速成像对比，通过在极短时间内的两个时间的图像对比，分辨被测物体移动的距离，结合传感器内部的算法，实时输出被测物体的速度。
如图所示，①LED光发射口，②摄像接收口，③、④接线端，⑤固定螺孔。
①LED光发射口对着被测物发射出激光，经反射到②摄像接收口，接收到信号后传给信号处理器，通过算法计算出它的速度。
像差测速传感器能同时测量两个方向的速度、长度，不但能觉察被测体是否停止，而且能觉察被测体的运动方向。
2024年电流传感器市场前景分析
2024年电流传感器市场前景分析引言电流传感器是一种用于测量电流的设备，广泛应用于电力系统、工业自动化和电子设备中。
随着电力需求的增长和电子设备的普及，电流传感器市场也呈现出快速增长的趋势。
本文将对电流传感器市场的前景进行详细分析。
市场概览电流传感器市场规模庞大，包括非接触式电流传感器和接触式电流传感器两大类。
非接触式电流传感器由于其便捷和准确的特点，正在逐渐取代传统的接触式电流传感器。
此外，随着智能电网和电动车的快速发展，电流传感器市场有着巨大的增长潜力。
市场驱动因素1. 电力需求增长随着经济的发展和人口的增加，电力需求不断增长。
电流传感器在电力系统中起着关键作用，用于监测电流负荷、实现智能电网等功能。
电力需求的增长将带动电流传感器市场的增长。
2. 工业自动化工业自动化的快速发展使得更多的设备需要进行电流监测和控制。
电流传感器在工业自动化中被广泛应用，用于实时监测电机、变频器和控制器等设备的电流状态。
随着工业自动化的普及，电流传感器市场有着巨大的增长潜力。
3. 电动车市场随着环保意识的增强，电动车市场快速发展。
电动车需要电流传感器来监测电池的充电和放电状态，以确保安全和性能。
随着电动车市场的蓬勃发展，电流传感器市场也将得到持续增长。
市场挑战虽然电流传感器市场前景广阔，但也面临一些挑战。
1. 技术要求高电流传感器需要具备高精度、高灵敏度和高稳定性等特点，以满足复杂的应用需求。
为了提供更好的性能，电流传感器制造商需要不断进行技术创新和研发投入。
2. 市场竞争激烈电流传感器市场已经涌现出许多竞争对手，市场竞争激烈。
制造商需要不断提升产品质量和性能，以在激烈的竞争中脱颖而出。
市场前景电流传感器市场有着广阔的前景。
1. 新兴市场潜力许多新兴市场，如印度和中国，正快速发展。
这些市场对电流传感器的需求将持续增长，为市场提供了巨大的潜力。
2. 5G技术应用随着5G技术的快速发展，无线通信将实现更高的速度和更低的延迟。
BLFK-S1系列电流传感器
IP 原 边 电 流 测 量 范 围 2000 4000
V SN 副边额定电压
Vc 电源电压
Ic 电流消耗
Vd 绝缘测试交流电压有效值 50 Hz, 1 分钟
3000 4000 6000 8000
4 12....15(±5% )
35 6
6000 A 10000 A
V V mA KV
为提高传感器质量 ，LEM保留对此传感器随时修改的权利 恕不提前通知
精度－动态性能参数
ε 线性度 L
VOE 电失调电压(Ta=25℃) VOM 创 失调电压(IPN→０ )
ε 重复误差 R
VOT 温度漂移
tr 反应时间 di/dt di/dt 跟随精度 f 频带宽度
1 20 20
0.5
失调值 < 10-3 /℃ 增益值 < 2×10-3 /℃
< 20 50 DC .. 500
000721/0
电 话 : + 86 (10) 80490470 传 真 : + 86 (10) 80490473 24小时热线:+ 86 (10) 80490469
BLFK－ S1系 列 外 形 尺 寸 (单位:mm, 1 mm = 0.0394英寸)
Ｗ ｉｎｄｏｗ １６５ ２０
Gin Ofs 1- 4
孔 间传感器箭头方向流动时，在输出端M获得同相电
压
• 折返及回流母排与传感器距离不小于2.5倍窗口尺寸 • 原边母排温度不得超过 100°C • 原边母排充满孔径时，可获得最佳动态特性 • 原边额定电流值IPN 及副边额定电压VSN 可由用户指定生产 • 各传感器的对开部分不可相互交换
%IN mV mV
%
第十章 交变电流 传感器10-1(新课标复习资料)
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交流电的产生和变化规律
1.交变电流
方 大小和方向都随时间做周期性变化的电流．其中，方 大小 方向
向 向随时间变化是交变电流的最主要特征．
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考 技 案 例 导 析
2.正(余)弦式交流电 交变电流的产生有很多形式．常见的正(余)弦式交变
垂直 电流可由线圈在匀强磁场中绕垂直磁感应强度方向的轴转
高频 低频 直流 (2)作用：通高频、阻低频、隔直流.
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交变电流 传感器
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交变电流 传感器
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主 题
内 容 交变电流、交变电流的图象 正弦交变电流的函数表达
要 求 Ⅰ Ⅰ Ⅰ Ⅰ
说 明
交变电流 式、峰值和有效值 理想变压器 远距离输电 传感器及其工作原理 传感器 传感器的应用 传感器的应用实例
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第1单元 交变电流的产生及描述
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【名师讲解】高三物理一轮复习：十 交变电流、传感器(36张PPT)
所以在本章的复习中要注意理解图象的意义，善于运用图
象分析解决有关的问题。高考也有把本章知识与其他章的
知识相联系的综合考查，如带电粒子在加有交变电压的平
行金属板间的运动问题就是高考的一个热点。
四、高考命题趋向
1.交变电流的知识在高考题中常以选择题的形式出现。 2．命题可能性较大的知识点有交变电流的规律，有效 值的定义和应用，变压器的电压比和电流比及输入功率 和输出功率的求解，和与交变电流的图象有关的题目。
B．e＝220cos 100πt(V) C．e＝314sin 100πt(V) D．e＝314cos 100πt(V)
【练习3】如图a所示，一矩形线圈 abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、 cd中点的轴OO′以角速度逆时针匀速 转动。若以线圈平面与磁场夹角为450 时（如图b）为计时起点，并规定当电 流自a流向b时电流方向为正。则下列 四幅图中正确的是（ D ）
3．交变电流与电学其他知识、力学知识相联系的考查，
特别应注意带电粒子在交变电场中的运动问题。
第一节 一、知识要点
交变电流
1．交变电流的产生 （1）交变电流：大小和方向均随时间作周期性变化的电 流． 其中， 方向随时间变化是交变电流的最主要特征． （2）交变电流的产生 ①矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时， 线圈中就会产生按正弦规律变化的交变电流，这种交变电 流叫正弦式交变电流． ②中性面：垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面 位置时，穿过线圈平面的磁通量最大，但磁通量的变化率 为零，此位置线圈中的感应电动势为零，且线圈每经过中 性面位置一次，感应电流的方向就改变一次．线圈每转一 周，两次经过中性面位置，感应电流的方向改变两次．
第十章
交变电流、传感器
10-2 交变电流 传感器
图7
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下列4个图中，能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 ( )
图8
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解析：副线圈的匝数与 P 移动的距离成正比，而 P 移动的距 离与时间成正比，因此副线圈的匝数与时间成正比，即 n2∝t，根 U1 n1 U1n2 U2 据变压规律 ＝ ，得 U2＝ ∝t，选项 C 正确；电流 I2＝ U2 n2 n1 RD t ∝ ，即图象的斜率表示灯泡的电阻的倒数，其随着电压的升高 RD 而减小，选项 B 正确；I1 应随时间变大，选项 A 错误；功率 N2 t2 ＝U2I2∝ ，图象应为曲线，选项 D 错误． RD
系——U2 由U1 和匝数比决定；I2 由U2 和负载电阻决定；I1 由I2 和
匝数比决定．
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变式2—1
(2010·全国卷Ⅱ)图7为一理想变压器，其原
线圈与一电压有效值不变的交流电源相连，P为滑动头．现令 P从均匀密绕的副线圈最底端开始，沿副线圈匀速上滑，直至 白炽灯泡L两端的电压等于其额定电压为止．用I1表示流过原线 圈的电流，I2表示流过灯泡的电流，U2表示灯泡两端的电压， N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值；电 功率指平均值)．
磁通量的变化情况相同．
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5．几种常用的变压器：(1)自耦变压器——调压变压器
①电压互感器，用来把高电压变成低电压. (2)互感器 ②电流互感器，用来把大电流变成小电流.
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——要点深化—— 理想变压器原、副线圈基本量的关系 理想变压器 功率关系 (1)没有能量损失 (2)没有磁通量损失 原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率P入＝P
几种新型传感器
如果温度变化是由吸收红外辐射构成的，这种传感器就称为辐射热传感器； 因此只要用电容法或其他方法测出Y方向振动的振幅就可以得到角速度的信息。 为了进一步提高薄膜气敏传感器性能，近年来，使用添加剂，特别是使用稀土添加剂之后，气敏元件的性能得到了显著改善。 一定方法〔例如将非晶态合金膜片作为电感传感器的磁心〕将此交变磁化状态转换为正弦电压信号。 我们取正方形截面的两个边的方向为X和Y轴，梁的长度方向为Z轴。 D1产生正弦交变磁场，使膜片产生同频率的机械形变。
显示出可见光的物体轮廓图像。
换成电量的功能。根据不同的转换途径，其中主要物 后者可以用来制造磁泡存储器中的磁场传感器，它具有电阻率温度系数小、耐辐射等优点，因此比其他敏感材料更能胜任某些特殊环
境下的检测任务。
目前广泛使用的是理光编效码器应，这包种器括件在电长期磁使用感过程应中耐效油污应、粉和尘的磁能力阻差。效应等。前者可以制 成检测转速、微小交变电流等物理量的无源传感器， 该传感器具有制作工艺环节少、稳定性和灵敏系数较高、量程很大等优点，现已制成了大量程称重、加速度、压力传感器等。
微机械振子式陀螺的原理比压力传感器或加速度传感器更为复杂而多样化。
这5 超样导就温制度成传了感微器机器械高中温压的力传磁感器场。 传感器，它具有电阻率温度系数小、耐辐 D2所检测电压幅值射Em等与膜优片所点受压，强p有因线性此关系比。 其他敏感材料更能胜任某些特殊环 境下的检测任务。 同时，非晶态合金磁心也是敏感元件，它感受被测磁场的变化，将这种变化调制到磁化状态上去。
电流传感器acs712的原理与应用
电流传感器acs712的原理与应用1. 什么是电流传感器acs712？电流传感器acs712是一种用于测量直流和交流电流的传感器。
它具有非接触性测量电流的特点，可以通过简单的接线和编程实现电流的测量。
acs712传感器采用霍尔效应原理，通过精确测量电流通过板载电流传感器的荷电粒子的磁场变化来进行测量。
2. 电流传感器acs712的工作原理电流传感器acs712基于霍尔效应进行工作。
在acs712内部，有一块感应板，与电流流过的导线相邻。
当电流通过传感器中的导线时，电流引起传感器附近的磁场发生变化。
该变化的磁场通过填充在传感器内部的霍尔电压感应电路产生电势差。
这种变化的电势差与通过导线的电流成正比。
传感器的内部电路可以将这个电势差转换为可测量的输出电压。
因此，可以通过检测传感器的输出电压来间接测量通过导线的电流值。
3. 电流传感器acs712的主要特点•非接触性测量：电流传感器acs712不需要连接到待测电路中，只需将传感器与待测电路靠近即可测量电流，无需进行电路打断或接入的操作。
•高精度测量：acs712传感器具有较高的精确度和测量精度，可以实现对小电流和大电流的准确测量。
•宽工作电压范围：acs712传感器的工作电压范围较宽，一般可以在+5V至+25V的范围内正常工作。
•低功耗：传感器的工作电流较低，只需非常少量的电力即可实现电流测量，节省能源。
•强大的抗干扰能力：acs712传感器具有良好的抗干扰能力，能够有效地抵御外部磁场和噪声的影响，保证测量结果的准确性。
4. 电流传感器acs712的应用领域电流传感器acs712在各种领域和应用中得到广泛的应用，以下列举了一些常见的应用领域：4.1. 工业自动化•电机电流监测：电流传感器acs712可以用于监测电机的电流，以确保电机的正常运行。
如果电机电流异常，可以及时发出警报或采取相应的措施。
•设备状态监测：通过测量设备的电流，可以实时监测设备的状态和运行情况，以便及时发现故障和预测设备寿命。
交变电流、传感器、分子动理论(综合)
高2016级交变电流、传感器、分子动理论练习题1说法正确的是( )A．大量分子的无规则运动遵循一定的统计规律B．当物体温度升高时，每个分子运动都加快C．气体的体积等于气体分子体积的总和D．温度高的物体是指各个分子的平均温度高2观察布朗运动时，下面说法正确的是（）A．布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的运动B．布朗运动是指液体分子的运动C．布朗运动是液体分子运动的反映D．布朗运动是固体分子无规则运动的反映3.说法正确的是( )A．质量相等的0℃的水比0℃的冰含有较多的内能B．物体的温度升高时，分子平均动能可能不变C．物体的温度升高时，每个分子动能都增大D．减速运动的物体一定发生了机械能向内能转化4．如图所示，甲分子固定在坐标原点0，乙分子位于r轴上距原点r3的位置，虚线分别表示分子间斥力f斥和引力f引的变化情况，实线表示分子斥力与引力的合力f的变化情况。
若把乙分子由静止释放，且只受甲对它的分子力，则乙分子是( )A．从r3到r1做加速运动，从r1到ro做减速运动B．从r3到r2做加速运动，从r2到r1做减速运动C．从r3到r1，分子力先减少后增加D．从r3到ro分子势能先减小后增加5.街道旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的（）A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三特性都利用了6.若超导体线圈连接在电路中，则（）A.超导体线圈中有较小的电流通过B.有强大的电流通过线圈，不能产生强大的磁场C.电流通过超导体线圈，能产生强大的磁场D.电流在超导体线圈中，会有部分能量消失7.下列电子元件中，由半导体材料制成的是（）A.电容器B.镇流器C.光控开关D.滑动变阻器8.下列说法不正确的是（）A.话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断C.电子秤所使用的测力装置是力传感器D.热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量9.如图所示的交流电路中，如果电源电动势的最大值不变，交流电的频率增大时，可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是A.L 1、L 2、L 3亮度都不变B.L 2变暗，L 2不变、L 3变亮C.L 1变暗、L 2变亮、L 3不变D.L 1变亮、L 2变暗、L 3不变 10.下列关于低频扼流圈和高频扼流圈的阻碍作用的说法中，正确的有A.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就更大B.低频扼流圈对低频交流电有很大的阻碍作用，对高频交流电的阻碍作用就较小C.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就更大D.高频扼流圈对高频交流电有很大的阻碍作用，对低频交流电的阻碍作用就较小11.下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是（ ）12.如图11所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U1不变，闭合电建S ，下列说法正确的是 A ．P 向下滑动时，灯L 变亮B ．P 向下滑动时，变压器的输出电压不变C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大13.有三个完全相同的灯泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。
10-1交变电流 传感器
第十章
交变电流
传感器
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考纲展示 内容 要求
交变电流、交变电流的图象
正弦交变电流的函数表达式，峰值 和有效值 理想变压器 远距离输电 传感器及其工作原理 传感器的应用 传感器应用实例
[答案]
B
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题后反思 根据图象可以确定的物理量
(1)电流最大值；
(2)周期T和频率f； (3)不同时刻交流电的瞬时值；
(4)线圈处于中性面和最大值对应的时刻；
(5)任意时刻线圈的位置和磁场的夹角．
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变式1—1
某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电 )
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复习策略 交变电流的重点是：交变电流的产生及其变化规律、表 征交变电流的物理量和变压器原理．难点是交流电有效值的意 义及变压器原理．这一章所学的交流电的知识，是前面学过的 电和磁的知识的发展和应用，并与生产和生活有着密切的关 系．与直流电相比，交流电有许多优点，这是由交流电具有随 时间做周期性变化的特点而决定的．利用变压器升、降电压， 实现了远距离送电，交流电动机也具有结构简单，使用方便等 特点．交流电的特点是分析本章问题的基础，在复习过程中应 注意培养把物理知识运用于实际的能力．“理论联系实际的能 力”是高中物理教学的重要目标之一，在复习本章知识时，应 注意这方面能力的培养．
[解析]
由题图知流过 R2 交流电电流的最大值 I2m＝
0．6 2A，故选项 C 错误；由 U2m＝I2mR2＝12 2 V 知，选 项 D 错误；因串联电路电流处处相同，则 I1m＝0.6 2 A，电流的 有效值 I1＝ 正确． I1m ＝0.6 A，故 A 错误；由 U1＝I1R1＝6 V，故选项 B 2
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第十二章 交变电流 传感器 单元质检十二
单元质检十二交变电流传感器(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(河北石家庄二中高二月考)目前,传感器已经广泛应用于生产、生活、科学研究等各个领域,关于传感器的应用,下列说法正确的是( )A.自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器B.走廊照明灯的声控开关、红外报警装置都是应用了声传感器C.发光二极管是一种常用的光传感器,其作用是将光信号转换为电信号D.霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电阻这个电学量答案:A解析:自动洗衣机中的压力传感器、数字体重计所用的测力装置都应用了力传感器,A正确;在天黑楼道里出现声音时,楼道里的灯才亮,说明它的控制电路中既有声音传感器,又有光传感器,但红外报警装置是应用了红外线传感器,B错误;发光二极管不是光传感器,C错误;霍尔元件能把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量,D错误。
2.(海南卷)图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用I1和I2表示甲和乙两电流的有效值,则( )A.I1∶I2=2∶1B.I1∶I2=1∶2C.I1∶I2=1∶√2D.I1∶I2=√2∶1答案:D解析:对题图甲的交变电流分析,可知一个周期内交变电流的电流方向变化,而电流的大小不变,故题图甲的电流有效值为I1=I0;对题图乙的交变电流分析可知,其为正弦式交变电流,故其有效值为I2=0,故I1∶I2=√2∶√21,故选D。
3.在变电站里,经常要用交流电表监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器,如图所示,能正确反映其工作原理的是( )答案:A解析:电流互感器把大电流变成小电流,测量时更安全,据变压器原理,I1I2=n2n1,I2=n1n2I1,所以要求线圈匝数n2>n1,原线圈要接在火线上,故本题只有A正确。
4.(广东东莞中学模拟)如图甲所示为理想自耦变压器,原线圈A、B端的输入电压随时间的变化规律如图乙所示,电表均为理想交流电表,则当此滑动变压器工作时,以下说法正确的是( )A.若滑片P处于某一确定位置,当滑动变阻器R的滑片下滑时,电流表示数变小B.若滑片P处于某一确定位置,当滑动变阻器R的滑片上滑时,电压表示数增大C.若滑片P和滑动变阻器R的滑片同时上移,则电流表示数一定变大D.若滑动变阻器最大阻值为100 Ω,且滑动变阻器R的滑片置于最上端,则在滑片P滑动的过程中,电流表的示数变化范围为0~2.2 A答案:D解析:本题考查自耦变压器的动态分析。
高考专题复习第10单元-交变电流 传感器-物理
第44讲 │ 要点探究
[点评] 本题考查对交流电图象的解读能力，要求考生能够通 过交流电图象找出周期、最大值并计算有效值，写出交流电表达 式．对交流电有效值的计算要看交流电是否为正弦(余弦)交流 Im Um 电，若是，则直接应用I＝ ，U＝ 求解；若只有部分是，则 2 2 1 Im Um 具有完整的 周期整数倍的波形可直接应用I＝ ，U＝ 关系， 4 2 2 并结合焦耳定律求解；若完全不是正弦式交流电，则根据有效值 的定义和焦耳定律求解，如变式题就不是正弦交流电．
第十单元 │ 使用建议 使用建议
1. 本单元复习是根据交变电流的产生——交变电流的 描述——交变电压的改变——交变电流的输送这条主线编排 的． (1)突出主干知识：通过复习，要求学生能根据法拉第电 磁感应定律理解交变电流的产生及其变化规律 ．不仅要求对 产生交流电的具体模型有明确认识 ，而且能根据实际模型确 定交流电的变化规律——数学表达式、图象或根据图象确定 相应的物理模型．
第44讲 │ 考点整合 考点整合
一、正弦式交变电流的产生 电磁感应 1.产生原理：__________原理(如图 44－1 所示，匀速旋转线圈时， ab、cd 将切割磁感线产生周期性变化的电流)．
图 44－1
第44讲 │ 考点整合
2.两个位置 最大 (1)中性面位置(通过的磁通量______、感应电动势为 0、电流方向发 生改变的位置)．
第44讲 │ 要点探究
3．图象体现了函数关系，反映了交变电流的瞬时变化关系， 故图象是书写交变电流瞬时值表达式的依据． 4.交变电流的表达式与线圈平面初始位置有关，由图象可以确 定线圈的初始位置， 即从中性面的位置开始计时， 交变电流的图象 为正弦图象； 从垂直中性面的位置开始计时， 交变电流的图象为余 弦图象.
最新-创新大课堂2021届高三物理一轮复习课件：第十章 交变电流 传感器 实验11 精品
弱中
强
无光照射
阻值(Ω)
结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电 阻变小，光照减弱电阻变大．
三、实验改进 对于热敏电阻的特性，可用下面的实验进行探究： 1.实验装置：如图所示，RT为热敏电阻，多用电表调至 欧姆挡．
2.实验步骤 (1)按如图连接电路，将多用电表的选择开关置于 “欧 姆”挡，并让其两支表笔与负温度系数的热敏电阻RT的两端相 连，这时表针指在某一刻度．
2．几种常见的电容式传感器 电容器的电容C决定于极板正对面积为S、板间距离d以及 极板间的电介质这几个因素，如果某一物理量(如角度θ、位移 s、深度h等)的变化能引起上述某个因素的变化，从而引起电 容的变化．那么，通过测定电容器的电容就可以确定上述物理 量的变化．做这种用途的电容器称为电容式传感器．
(2)因天色渐暗、照度降低至1.0 lx时启 动 照 明 系 统 ， 此 时 光 敏 电 阻 阻 值 为 20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V， 故应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为 10 kΩ，即选用R1，此电路的原理图如图 所示．
[答案] 见解析
频考 传感器的原理 1．(2016·广东揭阳高三模考)2007年度诺贝尔物理学奖授 予了法国和德国的两位科学家，以表彰他们发现“巨磁电阻效 应”．基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术，被 认为是纳米技术的第一次真正应用．在下列有关其他电阻应用 的说法中，错误的是( ) A．热敏电阻可应用于温度测控装置中 B．光敏电阻是一种光电传感器 C．电阻丝可应用于电热设备中 D．电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用
[答案] (1)A、B 端 (2)260
考向二 力传感器的应用 典例2 在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物 体的质量，如图所示，为电子秤的原理图，托盘和弹簧的电阻 与质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘 中没有放物体时，电压表示数为零．设变阻器的总电阻为R， 总长度为l，电源电动势为E，内阻为r，限流电阻的阻值为 R0，弹簧劲度系数为k，不计一切摩擦和其他阻力，电压表为 理想表，当托盘上放上某物体时，电压表的示数为U，求此时 称量物体的质量．
高三物理学法巧手指交变电流和传感器知识点分析
准兑市爱憎阳光实验学校物理：学法巧手指17——交变电流和传感器1.交变电流义：例题1.如图1所示的A、B、C、D四个图象中，哪一个能正确反映交变电流的变化规律？答案：A C D知识链接：①大小和方向均随时间而作周期性变化的电流叫做交变电流。
上面的四个图象中，很容易看出其中的A、C、D画出了一个或两个周期内i----t或e----t 变化关系图象，图象都能中反映出电流i或电动势e的大小和方向确实是随时间作周期性变化的；但对于图象B来说，虽然形式像是正弦曲线，但仔细看一下就会发现，它反映出的只是电压的大小随时间作周期性变化，方向并没有变化，不符合交变电流的义。
②随时间按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电，像图1中的A。
这里需要注意的问题就是，正弦交流电的图象也并非一是正弦曲线，余弦曲线反映的也是正弦交流电的变化规律，也叫正弦交流电。
其实，正弦曲线和余弦曲线只是坐标原点选取的不同而已。
2.交变电流的产生及描述交变电流的物理量：例题2.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为mϕ，最大感电动势为m E，那么以下说法中正确的选项是A.当穿过线框的磁通量为零时，感电动势也为零B.当穿过线框的磁通量减小时，感电动势在增大C.当穿过线框的磁通量于mϕ5.0时，感电动势于m E5.0D.线框转动的角速度mmEϕω/=解析：根据正弦交流电的产生及其变化规律:当磁通量最大时，感电动势为零；当磁通量减小时，感电动势在增大；磁通量为零时，感电动势最大。
由此可知，选项A错误，B正确。
设线框从中性面开始计时，那么有式中ωBSEm=因BSm=ϕ所以mmEϕω/=，选项D正确。
再设mEe5.0=，那么为了求出此时穿过线框的磁通量ϕ，可画出如图2所示的示意图，并将磁感强度B沿着平行于线框平面和垂直于线框平面的方向分解出1B和2B，那么有26sin1BBB ==π，236cos2BBB==π量由于1B对产生磁通量没有奉献，故磁通23232mBSSBϕϕ===＞mϕ5.0可见，选项C是错误的。
物理模型.整理(交变电流 传感器) 5
变压器问题的动态分析
各物理量的关系
①原线圈电压U1由提供原线圈电压的电源决定，
②输入电压 决定输出电压 ，即 随着 的变化而变化，因为 ，所以只要 不变化，不论负载如何变化， 不变。
③输出电流 决定输入电流 。在输入电压 不变的情况下， 不变。若负载电阻R增大，则由公式 得：输出电流 减小，由 = 知输入电流 亦随着减小；反之，若负载电阻R减小，则输出电流 增大，输入电流 亦随着增大。
磁电传感器
霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板的一侧，在导体板的另一侧出现多余的正电荷，从而形成横向电场，横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板上下两侧之间就会形成稳定的电势差。霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。
2.瞬时值、最大值、有效值和平均值
注意“三同”：即“相同电阻”，“相同时间”内产生“相同热量”．计算时“相同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期．
注意：在交流电路中，电压表、电流表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值．在没有具体说明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流指的是有效值（标、测、说、热。
三判：在此基础上进行正确的分析和判断。
e=NBSωsinωt
（伏）。
（安）
u＝Umsinωt（伏）
变压器
1、是根据电磁感应的原理来改变交流电的电压,变压器工作的基础为互感现象，
2、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）绕在同一个闭合铁心上构成所谓的变压器。
作用：在输送电能的过程中改变电压。
1.理想变压器的基本关系式:
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第1课时
解析 由交变电流的产生原理可知，甲图中的A、C两图中 线圈所在的平面为中性面，线圈在中性面时电流为零，再 经过1/4个周期电流达到最大值，再由楞次定律判断出电流 的方向，因此图甲中A至B图的过程电流为正且从零逐渐增 大到最大值，A对；甲图中的C图对应的电流为零，B错； 每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次，所以 一个周期内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od段 等于交变电流的一个周期，若已知d等于0.02 s，则频率为 50 Hz，1 s内电流的方向改变100次，C错；而D选项频率应 该是25 Hz. 答案 A
E ＝nΔΔΦt
计算通过电路截面的电
值
的面积与时 间的比值
I ＝R＋E r
荷量
典例剖析
例3 一理想变压器原、副线圈匝数比
n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变
电源连接，输入电压u如图5所示．
副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则
图5
() A．流过电阻的电流是20 A B．与电阻并联的电压表的示数是100 2 V C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103 W
率为零
D．线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应 电动势最大
课堂探究·突破考点
考点一 正弦交流电的变化规律
考点解读
1．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
规律 物理量
函数
图象
第1课时
磁通量
Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt
电动势 e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt
第1课时
第1课时
解析 原线圈中电压的有效值是220 V．由变压比知副线
圈中电压为100 V，流过电阻的电流是10 A；与电阻并联
的电压表的示数是100 V；经过1 分钟电阻发出的热量是
第1课时
跟踪训练1 矩形线框在匀强磁场内匀速
转动过程中，线框输出的交流电压随时
间变化的图象如图4所示，下列说法中
正确的是
( ) 图4
A．交流电压的有效值为36 2 V
B．交流电压的最大值为36 2 V，频率为0.25 Hz
C．2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
D．1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化
电压 电流
u＝Umsin ωt＝RR＋Emrsin ωt i＝Imsin ωt＝RE＋mrsin ωt
第1课时
2.两个特殊位置的特点 (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大，ΔΔΦt ＝0， e＝0，i＝0，电流方向将发生改变． (2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΔΦt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．
第1课时
考点二 交变电流“四值”的比较与理解
考点解读
交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较
物理量 物理含义
适用情况及 重要关系
说明
瞬时值
交变电流某 一时刻的值
e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt
计算线圈某 时刻的受力
情况
峰值
最大的瞬时 值
Em＝nBSω Im＝RE＋mr
讨论电容器 的击穿电压
3．书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 (1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公 式 Em＝nBSω 求出相应峰值．
第1课时
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式． 如：①线圈从中性面位置开始转动，则 i－t 图象为正弦函 数图象，函数式为 i＝Imsin ωt. ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则 i－t 图象为余弦函 数图象，函数式为 i＝Imcos ωt. 特别提醒 1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的 形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关． 2.Φ－t 图象与对应的 e－t 图象是互余的．
交变电流传感器
第1课时
基础再现·深度思考
一、交变电流的产生和变化规律
[基础导引] 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中
正确是
( CD )
A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变
一次，感应电动势方向不变
B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化
B．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬
时值表达式为i＝ 2sin 50πt A
C．流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次
D．电阻R上的热功率等于10 W
第1课时
解析 线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电流最大，A 错．从 线圈平面与磁场平行时开始计时，Εm＝10 2 V，
f＝25 Hz，i＝ 2cos 50πt A，B 错．电流方向每秒改变 50 次，C 错．PR＝UR2＝10 W，D 正确． 答案 D
第1课时
典例剖析
例1 如图2甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀
速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda
方向为电流正方向，则
()
图2 A．乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程 B．乙图中c时刻对应甲图中的C图 C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次 D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz
最快
第1课时
解析 由线框输出的交流电压随时间变化图象可知，交流 电压的最大值为36 2 V，频率为0.25 Hz，B正确；有效 值则为36 V，A错误；2 s末，线框产生的感应电动势为 零，所以此时线框平面垂直于磁场，C正确；1 s末，线框 产生的感应电动势最大，此时线框平面平行于磁场，通过 线框的磁通量变化最快，D错误． 答案 BC
第1课时
E＝Em2 (1)计算与电流的热效应
跟交变电流 有
的热效应等 效
效的恒定电
U＝Um2
I＝
Im 2
有关的量(如电功、电功 率、电热等)
(2)电气设备“铭牌”上
值 流的值 适用于正 所标的一般是有效值
(余)弦式 (3)保险丝的熔断电流为
电流
有效值
交变电流图 E ＝Bl v
平 均
象中图线与 时间轴所夹
第1课时
例2 实验室里的交流发电机可简化为如
图3所示的模型，正方形线圈在水平匀
强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴
匀速转动．今在发电机的输出端接一个
电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转
25圈，读出电压表的示数为10 V．已知
图3
R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是( )
A．线圈平面与磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零