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• [解析] 由于线圈转动的角速度试题中已 给出,所以线圈的转动频率可以由公式直 接求出,线圈的频率和交变电流的频率是 相同的.ω=4π rad/s,而ω=2πf,故f=2 Hz,T= =0.5 s.由图象可看出:t=0 时e=0,线圈位于中性面,即线圈平面跟 磁感线垂直.t=0.5 s时,ωt=2π,e=0. 所以,应选D.
• [答案] D
2.交变电流瞬时值、最大值、有效值和平均值的应用
• 如图14-1-4所示,匀 强磁场B=0.1 T,所用 矩形线圈的匝数N=100, 边长ab=0.2 m,bc=0.5 m,以角速度ω=100 πrad/s绕OO′轴匀速转
动.当线圈平面通过中 性面时开始计时,试求:
• (1)线圈产生的感应电动势的峰值;
(1)所用的时间 Δt=Lv≈10-9 s,交变电压的周期 T= 2.0×10-2 s,则有 Δt≪T,因此,电子通过平行板时,极 板的电压及板间场强可以看做是恒定不变的,电子在板间 受恒力作用,电子将做相当于平抛运动的曲线运动,d2=12 a(Δt)2,而 a=mF=emUdC所以 UC=medL22v2=91 V.
• 由题意知n=50,B=0.5 T,ω= rad/s=5π rad/s,
• S = 0.48 m2 , Em = nBSω = 50×0.5×0.48×5 π V≈188 V,
• 所以e=188sin 5πt V.
• (2)根据交流电的方程画图线时,最大值 是正弦图线的峰值,由纵轴上的刻度值标 出,交流电的频率与正弦图线的周期相对 应,ω= ,而周期由时间轴上的刻度 值标出.T=2π/ω=0.4 s,e-t图线如图 14-1-6所示.
• (2)分析具体问题时,要在研究分析物体 在整个过程中各个阶段的运动性质、建立 起动态的物理图象上下功夫,不能简单地 认为物体受力方向改变时,物体一定同时 改变运动方向,要根据物体的初始状态和 受力条件这两个决定因素来确定物体的运 动性质,下面例题则是从相反的方向来说 明这一点.
2018届全国卷高考物理考前复习大串讲基础知识及查漏补缺复习资料专题12 交变电流基础知识含解析
【基础知识梳理】一、正弦式交变电流的产生及变化规律 1.交变电流的产生(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动。
(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,ΔΦΔt =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,ΔΦΔt 最大,e 最大,i 最大,电流方向不改变。
(3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈两次通过中性面,因此电流的方向改变两次。
(4)交变电动势的最大值E m =nBS ω,与转轴位置无关,与线圈形状无关。
2.交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)3.周期和频率(1)周期T :交变电流完成一次周期性变化所需的时间,单位是秒(s)。
公式表达式为T =2πω。
(2)频率f :交变电流在1 s 内完成周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz)。
(3)周期和频率的关系:T =1f 或f =1T。
二、交变电流“四值”1.正弦交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值: (1)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数。
(2)峰值:交变电流的电流或电压所能达到的最大值。
(3)有效值:①定义: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作这一交流的有效值。
②有效值和峰值的关系:E =E m2,U =U m 2,I =I m2。
(4)平均值:交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值。
三、理想变压器及基本关系的应用1.变压器的构造:如图所示,变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
(1)原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫初级线圈。
(2)副线圈:与负载连接的线圈,也叫次级线圈。
2.变压器的原理:电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场,由于电流的大小、方向在不断变化,铁芯中的磁场也在不断变化。
变化的磁场在副线圈中产生感应电动势,所以尽管两个线圈之间没有导线相连,副线圈也能够输出电流。
2018年全国卷高考物理复习精品教材:交变电流
A. ������1 时刻
B. ������2 时刻
C. ������3 时刻
D. ������4 时刻
【目标二】区分四值:瞬时值、峰值、有效值和平均值
描述交变电流的物理量 (1)周期和频率 ①周期 T :交变电流完成一次周期性变化所需的时间.单位:秒. ②频率 f :交变电流在 1s 内完成周期性变化的次数.单位:赫兹,简称赫,符号 Hz . ③周期与频率的关系: f
A.
������m 2
B.
������m 2
C.
������m 2 2
D.
2������m
【变式 2】如图所示是一交变电流的������ − ������图像,则该交变电流的有效值为( )
A. 4 Α
B. 2 2 Α
C.
8 3
Α
D.
2 30 3
Α
【变式 3】 (多选)如图所示,在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为 T,转轴 O1O2 垂直于磁场方向,线圈 电阻为 2 Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过 60° 时的感应电流为 1 A。那么( )
2������ 2 ������������������ 2 ������ 2 ������ (������ +������ )
【例 12】 在一小型交流发电机中,矩形金属线圈 abcd 的面积为 S,匝数为 n,线圈总电阻为 r,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 OO'轴以角速度 w 匀速转动(如图甲所示),产生的感应电动势 e 随时间 t 的变化关系如图乙所 示,矩形线圈与阻值为 R 的电阻构成闭合电路,下列说法中正确的是( )
A. 从 t3 到 t5 这段时间穿过线圈磁通量的变化量为零 B. 从 t3 到 t4 这段时间通过电阻 R 的电荷量为 C. t4 时刻穿过线圈的磁通量变化率大小为 E0 D. t1 时刻电阻 R 的发热功率为2(������ +0 ������ )2
人教版高中物理选修3-2 复习素材:第五章 交变电流知识点总结
选修3-2知识点第五章 交变电流5.1交变电流一、交变电流1、交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化2、直流电流:①大小变化,方向不变化的叫直流 ②大小和方向都不随时间变化的叫恒定电流 二、交变电流的产生中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置(甲)。
①此位置AB 、CD 边的速度方向与磁感线平行,各边都不切割磁感线,故呈电中性所以叫中性面。
②线圈经过中性面时,Φ最大(B ⊥S ),但线圈中E=0,电流I=0。
因为线圏平面转到中性面瞬间,穿过线圈的磁通量虽然最大,但是,曲线的斜率为0,即,磁通量的变化率 t ∆∆Φ=0,感应电动势为0;t E ∆∆Φ=垂直中性面(乙图):①此位置AB 、CD 边的速度方向与磁感线垂直,即两边都切割磁感线。
②此时Φ最小(B//S),但线圈中的电动势E 达到最大。
I 也最大。
感应电流方向B 到A 。
因为线圈平面转到跟中性面垂直时,穿过线圈的磁通量重为0,但是曲线的斜率最大,即磁通量的变化率t ∆∆Φ最大,感应电动势最大。
推论:线圈经过中性面时,电流将改变方向,线圈转动一周,两次经过中性面,电流方向改变两次。
三、交变电流的变化规律1、感应电动势的峰值和瞬时值为:e=E m sinωt (从中性面开始计时) ①e 叫做感应电动势的瞬时值。
②W 是发电机线圈转动的角速度。
③E m 表示感应电动势可能达到的最大值, 叫做电动势的峰值,大小为NBSwE m =。
2、感应电流和电压的峰值和瞬时值 感应电流的瞬时值为i=I m sinωt 。
感应电流的峰值为:rR E I m m +=电压的瞬时值为u=U m sinωt电压的峰值U m =I m R 3、交变电流的图像 4、交变电流的种类(1)正弦交流电,(2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲,(4)激光通信中的尖脉冲 5、交流发电机(1)发电机的基本组成:①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢) ②用来产生磁场的磁极 (2)发电机的基本种类:①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动) ②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子。
新教材人教版高中物理选择性必修第二册第三章交变电流 学案知识点考点汇总及配套习题
第三章交变电流1.交变电流 (1)2.交变电流的描述 (16)3.变压器 (34)4.电能的输送必备知识.自主学习 (54)1.交变电流必备知识·自主学习一、交变电流如图所示电路,其中二极管的特点是单向导电。
探讨:(1)a、b两端接入干电池时,可以观察到什么现象?(2)a、b两端接在手摇式发电机两端时,又会观察到怎样的现象?提示:(1)只有一个二极管会亮。
(2)当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或地闪亮,原因是发电机产生与直流电流不同的电流,两个发光二极管一会儿接通这一个,一会儿再接通另外一个,电流方向不停地改变。
1.交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫作交变电流,简称交流(AC)。
如图所示。
2.直流:方向不随时间变化的电流称为直流(DC),大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。
二、交变电流的产生按图连接电路,当开关闭合时,观察小灯泡的发光情况。
电路中的电流方向从哪里流向哪里?电流方向是否随时间改变?电路中的电流大小是否随时间改变?提示:电路中的电流方向从电源的正极经小灯泡流向负极,电流的方向、大小不随时间改变。
画出此电路的大致it图像:1.产生条件:在匀强磁场中,矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
2.过程分析(如图所示):3.中性面:线圈在磁场中转动的过程中,线圈平面与磁场垂直时所在的平面。
(1)线圈处于中性面位置时,穿过线圈的Φ最大,但线圈中的电流为零。
(2)线圈每次经过中性面时,线圈中感应电流的方向都要改变,线圈转动一周,感应电流的方向改变两次。
三、交变电流的变化规律1.定义:按正弦规律变化的交变电流,简称正弦式电流。
2.函数表达式和图像:注:表达式中E m 、U m 、I m 分别是电动势、电压、电流的峰值,而e 、u 、i 则是这几个量的瞬时值。
(1)线圈转一周有两次经过中性面,每转一周电流方向改变一次。
(×) (2)当线圈中的磁通量最大时,产生的电流也最大。
2018版高考物理一轮复习第十二章交变电流12.1交变电流的产生及描述课件
第十二章
电磁学/8-12章
交变电流
12.1 交变电流的产生及描述
[高考研读]
考点要求
交变电流、交 变电流的图象 Ⅰ 正弦式交变电 流的函数表 达式、峰值和 有效值Ⅰ 理想变压器Ⅱ 远距离输电Ⅰ 实验12 传感 器的简单使用
命题视角
复习策略
1.复习时,要结合电磁感应知识,强化对交 就全国卷而言, 变电流的产生、有效值与瞬时值的理解.并要 最近几年单独考查较少, 注意让学生明确交变电流四值适用的场合,要 如果考查,通常是以选 做到“情、数、形”三者相统一.“情”就是 择题形式出现.主要体 物理情景,即线圈在磁场中转动的情形;“数” 现在“三突出”:一是 就是用数学表达式表示交变电流的产生过程; 突出考查交变电流的产 “形”就是用图象表示交变电流的产生过 生过程;二是突出考查 程.在这三者中已知其一,便知其二. 交变电流的图象和交变 2.对变压器相关内容的复习要注意两个方面: 电流的四值;三是突出 一是变压器原、副线圈电路中的电流、电压与 考查变压器.一般试题 电功率的求解,理解相应的制约关系,理解并 难度不大,且多以选择 学会动态变化过程的分析;二要掌握应用变压 题的形式出现. 器进行远距离输电的分析.
图 甲 所示电流属于正弦式交变电流.
即时突破
如下图甲、乙所示的电流属于交变电流吗?
答案:不属于,交变电流的根本依据是电流方向做周期性变化.
二、正弦式交变电流的产生和变化规律
1.产生:如图所示,在匀强磁场里,线圈绕 垂直磁场 方向的轴匀速转动时, 可产生正弦式交变电流. 2.中性面及其特点. (1)定义:与磁场方向 垂直 的平面. (2)特点: ①线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量 最大 ,磁通量的变化率为 零 ,感 应电动势为 零 .
2018年全国卷高考物理总复习《交变电流》专题突破
2018年全国卷高考物理总复习《交变电流》专题突破【考点定位】正弦交流电的有效值、极值、瞬时值的表达式以及它们之间的关系,非正弦交流电的有效值的计算仍会是本考点的着力点,备考中扎实掌握这些基础知识。
以互感为原理的变压器是考察的常见形式,原副线圈的电压电流电功率关系,特别是接入二极管和传感器的情况下,整个电路的动态变化是一个热点。
考点一、交流电的产生及描述1.正弦交流电:在匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的转轴匀速转动,线框中产生的交流电即按照正弦规律变化即正弦交流电。
正弦交流电的电动势最大值m E nBS ω=,其中n 是线框的匝数,B 是匀强磁场的磁感应强度,S 是线框面积,ω是线框绕转轴转动的角速度。
若从线框经过中性面即线框与磁场垂直开始计时,则电动势瞬时值sin m E E t ω=,而磁通量瞬时值则为cos nBS t φω=,即当电动势按照正弦规律随时间变化时,磁通量按照余弦规律随时间变化。
2.正弦交流电的四值:正弦交流电的最大值即m E nBS ω=,m I m E nBS R r R rω==++,瞬时值(从中性面开始计时)sin m E E t ω=,m I sin I t ω=。
平均值常用来计算通过电路的电荷量,(R r)E I nR r t φ∆==+∆+,即E n t φ∆=∆,那么通过电路的电荷量(R r)Q I t n φ∆=∆=+。
有效值是根据热效应来定义的,如果交流电在一段时间内产生的热量与电压为U 电流为I 的直流电产生的热量相等,那么该交流电的有效电压就是U 有效电流就是I 。
对正弦交流电而言,有效电压U =,有效电流I =电路中所有电表的示数都是有效值,电功率电热的计算都是有效值,而电容器的击穿电压等则是指的最大值。
考点二、变压器和远距离输电1.理想变压器:变压器有原副线圈和铁芯组成,其原理是原副线圈互感,要求原线圈必须输入交流电,这样才能产生电磁感应在副线圈感应出交流电,原副线圈磁通量变化率tφ∆∆相同,所以有11u n t φ∆=∆,22u n tφ∆=∆,即原副线圈电压表等于匝数比1122u n u n =。
高考物理交变电流知识点
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2018版高三物理一轮复习 专题13 交变电流(含2013年高考真题)
专题13 交变电流1. (2013高考山东理综第14题)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,○A为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示,以下判断正确的是A.电流表的示数为10AB..线圈转动的角速度为50πrad/sC..0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左答案:C解析:电流表的示数为交变电流的有效值,为10A,选项A正确.由图乙可知,周期为0.02s,频率为f=50Hz,线圈转动的角速度为ω=2πf=100πrad/s,选项B错误.0.01s时产生的感应电流为负最大,线圈平面与磁场方向平行,选项C正确.由右手定则可判断0.02s时电阻R中电流的方向自左向右,选项D错误.2.(2013高考江苏物理第8题)如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光. 要使灯泡变亮,可以采取的方法有(A)向下滑动P(B)增大交流电源的电压(C)增大交流电源的频率(D)减小电容器C的电容答案:BC解析:要使灯泡变亮,可以采取的方法有:向上滑动P,或增大交流电源的电压,增大交流电源的频率,或增大电容器C的电容,选项BC正确AD错误.3.(2013高考四川理综第2题)用220V 的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是110V ,通过负载的电流图象如图所示,则A.变压器输入功率约为3.9WB.输出电压的最大值是110VC.变压器原、副线圈的匝数比是1∶2D.负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt+π/2)A答案:A解析:通过负载的电流有效值为0.0252A ,变压器输入功率约为P=UI=110×0.0252W=3.9W ,选项A 正确.变压器输出电压的最大值是1102V ,选项B 错误.由变压公式,变压器原、副线圈的匝数比是2∶1,选项C 错误.负载电流的函数表达式i=0.05sin(100πt)A ,选项D 错误.4. (2013高考广东理综第16题)如图5,理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=2:1,○V 和○A 均为理想电表,灯泡电阻R L =6Ω,AB 端电压t u π100sin 2121=(V).下列说法正确的是A.电流频率为100HzB. ○V 的读数为24V C. ○A 的读数为0.5A D. 变压器输入功率为6W答案:D解析:由ω=100π=2πf 解得:f=50Hz ,选项 A 错.AB 端电压有效值U 1=12V ,根据变压公式,副线圈电压U 2=6V ,○V 的读数为6V.由欧姆定律可得I= U 2/ R L =1A ,○A 的读数为1A ,选项BC 错误.由理想变压器功率关系,变压器输入功率为P= I U 2=6W ,选项D 正确.5. (2013高考福建理综第15题)如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻.闭合开关S ,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势sin10πt (V ),则A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为VC.外接电阻R 所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表○A 的示数为1.0A答案:D解析:由2πf=10π可得该交变电流的频率为f=5Hz,选项A错误.该电动势的最大值为V,有效值为10V,选项B错误.外接电阻R中电流I=E/(R+r)=1A,电路中理想交流电流表○A的示数为1.0A,外接电阻R所消耗的电功率为P=I2R=9W,选项C错误D正确.。
2013-2018年新课标全国卷专题分类汇总——专题12:交变电流,推荐文档
专题12:交变电流考情分析:考查频率较低,考查角度单一,主要考查变压器匝数与电流、电 压的关系。
建议:了解基本题型,明确变压器匝数与电流、电压的关系,同时知道输入 功率与输出功率的关系。
1、(2015年新课标全国卷I ) 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1,在原、 副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻, 原线圈一侧接在电压为220V 的正弦 交流电源上,如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为 U ,原、畐懺圈回路 中电阻消耗的功率的比值为 1 A. U=66V ,k=— 9 1 C . U=66V ,k=- 3 III )(多选)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b ,当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均 能正常发光。
下列说法正确的是A .原、畐【J 线圈匝数比为9 : 1B. 原、副线圈匝数比为1 : 9C. 此时a 和b 的电功率之比为9 : 1D. 此时a 和b 的电功率之比为1 : 93、(2018年新课标全国卷III ) 一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内 产生的热量为Q 方;若该电阻接到正弦 交变电源上,在一个周期内产生的热 量为Q正。
该电阻上电压的峰值为U0,A. 1: B . v2:1 4、(2014年新课标全国卷II )(多选)如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝 数分别为n 1、n 2。
原线圈通过一理想电流表O A 接正弦交流电源,一个二极管和阻 值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端; 假设该二极管的正向电阻为零, 反向电阻为无穷大;用交流电压表测得 a 、b 端和c 、端的电压分别为U ab 和U cd ,则A. U ab :U cd =n 1:n 2B. 增大负载电阻的阻值R ,电流表的读数变小C. 负载电阻的阻值越小,cd 间的电压U cd 越大D. 将二极管短路,电流表的读数加倍5、(2016年新课标全国卷I ) 一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻 R 1、 R 2和R 3的阻值分别是3Q 、1Q 和4Q,O 为理想交流电流表,U 为正弦交流电压k ,则1 B . U=22V ,k=- 9 1 D . U=22V ,k=- 3 2、(2016年新课标全国卷 C . 1:2 D . 2:1源,输出电压的有效值恒定。
人教版2018最新版本高考物理一轮复习同步课件:10_交变电流PPT课件
第十章 交变电流
考纲展示 要求 Ⅰ
传感器
复习定位
1.交变电流、交变 电流的图象
2.正弦交变电流的 函数表达式、峰 值和有效值
Ⅰ
3.理想变压器
4.远距离输电
Ⅱ
Ⅰ
实验十一:传感器的简单使用
2018/3/1
1.本章考题贴近生活,与生产实际联系紧 密,多以发电机为载体,综合考查交变 电流的产生及描述,变压器以及远距离 输电等多个考点,多以选择题形式出 现,题目难度中等. 2.本章的复习应抓住以下四点: (1)交变电流的产生及其各物理量的变 化规律,应用交流电的图象解决问题. (2)理想变压器原、副线圈中电流、电 压、功率之间的关系应用,变压器动 态变化的分析方法. (3)远距离输电的原理和相关计算. (4)传感器的简单使用,能够解决与科 技、社会紧密结合的问题.
最大值
最大的瞬时值
2018/3/1
对正(余)弦式交流电: ①计算与电流热效应相关 的量,如功、功率、热量 等;②交流电表的测量 值;③电气设备所标注的 额定电压、额定电流;④ 保险丝的熔断电流
跟交变电流的热效 有效 应等效的恒定电流 值 值
非正弦式交流电:
交变电流图象中图 平均 线与时间轴围成面 值 积与时间的比值
2018/3/1
2.下图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动, 不能产生正弦式交变电流的是( )
2018/3/1
3.一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,产生 的 交 变 电 动 势 e = 220 2 sin 100 π t(V) , 那 么 ( ) A.该交变电流的频率是 100 Hz B.当 t=0 时,线圈平面恰好位于中性面 1 C.当 t= s 时,e 有最大值 100 D.该交变电流电动势的有效值为 220 2 V
最新-2018高三物理一轮复习 131交变电流的产生及描述课件 精品
【解析】A 选项,由图象可知电动势的有效值为 220 V, 而电压表测量的是路端电压,其大小为 U=R+E rR=9252+05 ×95 V=209 V,A 项错误;B 选项,由图象读出交变电流
的周期为 T=0.02 s,则频率 f=T1=50 Hz,一个周期内电流 的方向要改变 2 次,故每秒钟电流方向要改变 2×50=
I=Im/ 2=Em/( 2R)=NBa2ω/( 2R) 线圈转过 90°角的时间为 t=T/4=π/(2ω) 所 以 在 转 动 过 程 中 产 生 的 热 量 Q = I2Rt = πN2B2a4ω/(4R). (2)线圈转过 90°角的过程中,感应电动势和感应电流的 平均值分别为 E =NΔΔΦt , I = E /R
•
2.边长为a的N匝正方形线圈在
磁感应强度为B的匀强磁场中,以角速度
ω绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈的
电阻为R.
• (1)求线圈从中性面开始转过90°角的过 程中产生的热量;
• (2)求线圈从中性面开始转过90°角的过 程中,通过导线截面的电荷量.
【解析】 (1)求线圈中产生的热量需从转动过程中交 变电流的有效值考虑.因线圈中感应电动势的峰值为 Em= NBa2ω,故线圈中电流的有效值为
• 2.线圈平面位于中性面时,穿过线圈平 面的磁通量最大,而磁通量的变化率为零, 产生的感应电动势为零.
• 3.线圈平面与中性面垂直时,穿过线圈 平面的磁通量为零,但磁通量的变化率最 大,产生的感应电动势最大.
• 4.线圈转动一周,两次经过中性面,电流的方向改变两次.
• 二、交变电流瞬时值表达式的书写基本思路
C.当 t=0 时,线圈平面恰好与中性面重合
D.当 t=2100 s 时,e 有最大值 220 2 V
盘点高考物理一轮复习交变电流知识点
清点高考物理一轮复习交变电流知识点当闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,线圈里就产生大小和方向作周期性改变的正弦沟通电。
为此查词典物理网为考生整理了交变电流知识点,请考生仔细阅读学习。
沟通电的产生沟通电:大小和方向均随时间作周期性变化的电流。
方向随时间变化是沟通电的最主要特点。
沟通电的产生①平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时,线圈中就会产生按正弦规律变化的沟通电,这类沟通电叫正弦式沟通电。
②中性面:垂直于磁场的平面叫中性面。
线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零,此地点线圈中的感觉电动势为零,且每经过中性面一次感觉电流的方向改变一次。
线圈每转一周,两次经过中性面,感觉电流的方向改变两次。
正弦式沟通电的变化规律:若从中性面地点开始计时,那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的刹时价均按正弦规律变化。
2.正弦沟通电----第1 页函数式:e=Emsint(此中★Em=NBS)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。
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=Imcost。
(4)图像:正弦沟通电的电动势e、电流i、和电压u,其变化规律可用函数图像描绘。
表征交变电流的物理量刹时价:沟通电某一时辰的值,常用e、u、i表示。
最大值:Em=NBS,最大值Em(Um,Im)与线圈的形状,以及转动轴处于线圈平面内哪个地点没关。
在考虑电容器的耐压值时,则应依据沟通电的最大值。
有效值:沟通电的有效值是依据电流的热效应来规定的。
即在同一时间内,跟某一沟通电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值,叫做该沟通电的有效值。
①求电功、电功率以及确立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/只合用于正弦沟通电,其余交变电流的有效值只好依占有效值的定义来计算,切不行乱套公式。
人教版高三物理知识归纳:交变电流
1.交變電流:大小和方向都隨時間作週期性變化的電流,叫做交變電流。
按正弦規律變化的電動勢、電流稱為正弦交流電。
2.正弦交流電----(1)函數式:e=Emsinωt(其中Em=NBSω)(2)線圈平面與中性面重合時,磁通量,電動勢為零,磁通量的變化率為零,線圈平面與中心面垂直時,磁通量為零,電動勢,磁通量的變化率。
(3)若從線圈平面和磁場方向平行時開始計時,交變電流的變化規律為i=Imcos ωt。
(4)圖像:正弦交流電的電動勢e、電流i、和電壓u,其變化規律可用函數圖像描述。
3.表徵交變電流的物理量(1)暫態值:交流電某一時刻的值,常用e、u、i表示。
(2)值:Em=NBSω,值Em(Um,Im)與線圈的形狀,以及轉動軸處於線圈平面內哪個位置無關。
在考慮電容器的耐壓值時,則應根據交流電的值。
(3)有效值:交流電的有效值是根據電流的熱效應來規定的。
即在同一時間內,跟某一交流電能使同一電阻產生相等熱量的直流電的數值,叫做該交流電的有效值。
①求電功、電功率以及確定保險絲的熔斷電流等物理量時,要用有效值計算,有效值與值之間的關係E=Em/,U=Um/,I=Im/只適用於正弦交流電,其他交變電流的有效值只能根據有效值的定義來計算,切不可亂套公式。
②在正弦交流電中,各種交流電器設備上標示值及交流電表上的測量值都指有效值。
(4)週期和頻率----週期T:交流電完成一次週期性變化所需的時間。
在一個週期內,交流電的方向變化兩次。
頻率f:交流電在1s內完成週期性變化的次數。
角頻率:ω=2π/T=2πf。
4.電感、電容對交變電流的影響(1)電感:通直流、阻交流;通低頻、阻高頻。
(2)電容:通交流、隔直流;通高頻、阻低頻。
5.變壓器:(1)理想變壓器:工作時無功率損失(即無銅損、鐵損),因此,理想變壓器原副線圈電阻均不計。
(2)★理想變壓器的關係式:①電壓關係:U1/U2=n1/n2(變壓比),即電壓與匝數成正比。
②功率關係:P入=P出,即I1U1=I2U2+I3U3+…③電流關係:I1/I2=n2/n1(變流比),即對只有一個副線圈的變壓器電流跟匝數成反比。
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考点13 交变电流
1.(2018·四川理综·T 19)图甲所示电路中,123A A A 、、 为相同的电流表,C 为电容器,电阻123R R R 、、的阻值相同,线圈L 的电阻不计。
在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示,则在12~t t 时间内( )
A .电流表1A 的示数比2A 的小
B .电流表2A 的示数比A 3的小
C .电流表1A 和2A 的示数相同
D .电流表的示数都不为零
【命题立意】结合法拉第电磁感应定律考查电感、电容对直流、交变电流的作用。
【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:
【规范解答】选C 。
由于B-t 图像的斜率不变,根据法拉第电磁感应定律知副线圈中产生的感应电流恒定不变,为稳恒电流,电感线圈对稳恒电流没有阻碍作用,所以A 1和A 2的示数相同,电容器对稳恒电流相当于断路,所以A 3的示数为0,正确答案为C 。
2.(2018·全国Ⅱ理综·T19) 图中为一理想变压器,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1I 表示流过原线圈的电流,2I 表示流过灯泡的电流,2U 表示灯泡两端的电压,2N 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)。
下列4个图中能够正确反映相应物理量的变化趋势的是
( )
【命题立意】本题涉及到理想变压器、欧姆定律、白炽灯的伏安特性曲线等知识,考查了考生理论联系实际的能力,是高考的热点。
【思路点拨】解答本题时,可参照以下解题步骤:
【规范解答】选B 、C 。
根据
2121n n U U =可得:21
12n n U
U =,P 从副线圈最底端开始匀速上滑,说明副线圈匝数2n 在均匀增大,即kt n =2(k 为单位时间内增加的匝数),则kt n U U 1
1
2=
,而1U 、1n 为定值,故C 正确;在副线圈电路中,根据欧姆定律有:R U I 22=
,则kt R
n U
I 112=,可知流过灯泡的电流2I 增大,白炽灯通过电流越大,温度越高,则电阻越大,故B 正确;根据
2112n n I I =
,可得21
21I n n
I =,而1n 不变、2I 增大、2n 增大,则1I 增大,故A 错误;灯泡消耗的电功率R
n t U k R U N 212
2
122
22=
=,可知D 错误。
3.(2018·重庆理综·T17)一输入电压为220V ,输出电压为36V 的变压器副线圈烧坏,为获知此变压器原、副线圈匝数,某同学拆下烧坏的副线圈,用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈。
如图所示,然后将原来线圈接到220 V 交流电源上,测得新绕线圈的端电压为1 V ,按理想变压器分析,该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为( ) A .1100,360 B.1100,180 C .2200,180 D.2200,360 【命题立意】考查变压器知识
关 键 点
(1)根据题意结合理想变压器的知识推导出一些物理量的表达式.
(2)注意白炽灯的电阻随温度的增大而增大.
【思路点拨】变压器的基本规律是
2121n n U U =,1
221n n
I I = 【规范解答】选B 。
由
2
121n n U U =知1111222U U n 220V
n n 5U 1V U ==
=2×匝=1100匝。
烧坏前′n ′ 211
U n U =
=
2′
知n ′36V 1100=180,B 220V ×匝匝正确。