266.高考物理知识点之交变电流
高考物理二轮复习讲义:交变电流
高考物理交变电流辅导讲义一、课堂导入我们的日常生活离不开电,城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣,一切都离不开电。
长江三峡水力发电站已投入生产,各地火力发电厂比比皆是,它们的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流(如图是实验室手摇发电机产生的交变电流)。
什么是交变电流?与直流电流有什么不同?它又是如何产生的呢?发电站中的发电机能把天然存在的能量资源(如风能、水能、核能等)转化成电能(如图),通过高压输电线路,将电能输送到乡村、工厂、千家万户。
来自发电厂的电有什么特性?我们怎样才能更好地利用它?这一章我们就来学习与此相关的内容。
新疆达坂城风力发电站三、本节知识点讲解1.交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
注:大小不变方向改变的电流也是交变电流。
2.直流电:方向不随时间变化的电流。
交变电流的产生1.产生:在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流,实验装置如图所示。
2.过程分析:如图所示。
(图A)(图B)(1)如图A所示:线圈由甲位置转到乙位置过程中,电流方向为a→b→c→d。
线圈由乙位置转到丙位置过程中,电流方向为a→b→c→d。
线圈由丙位置转到丁位置过程中,电流方向为b→a→d→c。
线圈由丁位置转到戊位置过程中,电流方向为b→a→d→c。
(2)如图B所示:在乙位置和丁位置时,线圈垂直切割磁感线,产生的电动势和电流最大;在甲位置和丙位置时,线圈不切割磁感线,产生的电动势和电流均为零。
3.两个特殊位置物理量的特点特别提醒:1线圈每经过中性面一次,线圈中感应电流就要改变方向。
2线圈转一周,感应电流方向改变两次。
典型例题:1、如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,正确的说法是()A.线圈每转动一周,指针左右摆动两次B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流C.图示位置ab边的感应电流方向为a→bD.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零解析:线圈在磁场中匀速转动时,在电路中产生周期性变化的交变电流,线圈经过中性面时电流改变方向,线圈每转动一周,有两次通过中性面,电流方向改变两次,指针左右摆动一次。
高考物理知识点之交变电流
高考物理知识点之交变电流考试要点基本概念一、交变电流的产生 1. 正弦交流电的产生当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.如图所示.设矩形线圈abcd 以角速度ω绕oo ' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动.此时,线圈都不切割磁感线,线圈中感应电动势等于零.经过时间t 线圈转过ωt 角,这时ab 边的线速度v 方向跟磁感线方向夹角等于ωt ,设ab 边的长度为l ,bd 边的长度为l',线圈中感应电动势为t l Bl e ωωsin 22'=,对于N 匝线圈,有t NBS e .sin .ωω=或者写成t E e m .sin .ω=(ωωm m N NBS E Φ==. 叫做电动势的最大值。
)由上式,在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的.根据闭合电路欧姆定t RE R e i mωsin ==2.中性面——线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时,各边都不切割磁感线,线圈中没有感应电流,这个特定位置叫中性面.应注意:①中性面在垂直于磁场位置.②线圈通过中性面时,穿过线圈的磁通量最大.③线圈平面通过中性面时感应电动势为零.④线圈平面每转过中性面时,线圈中感应电流方向改变一次,转动一周线圈两次通过中性面,一周里线圈中电流方向改变两次. 3.正弦交流电的图象矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴做匀角速转动,线圈里产生正弦交流电.当线圈从中性面开始转动,在一个周期中:在t (0,T /4)时间内,线圈中感应电动势从0达到最大值E m .在t (T /4,T /2)时间内,线圈中感应电动势从最大值E m 减小到0.在t (T /2,3T /4)时间内,线圈中感应电动势从0增加到负的最大值-E m .在t (3T /4,T )时间内,线圈中感应电动势的值从负的最大值-E m 减小到0.电路中的感应电流、路端电压与感应电动势的变化规律相同,如图所示.二、描述交变电流的物理量1、瞬时值:它是反映不同时刻交流电的大小和方向,正弦交流瞬时值表达式为:t e m ωεsin =,t I i m ωsin =.应当注意必须从中性面开始。
2024年高考物理电磁交变电流知识点总结
2024年高考物理电磁交变电流知识点总结1. 交流电和直流电的区别- 交流电是指电流方向和大小都随时间发生变化的电流,而直流电是指电流方向和大小保持恒定的电流。
- 交流电的电流方向在正负半周之间交替变换,而直流电的电流方向始终保持不变。
- 交流电的电压和电流随时间的变化呈正弦曲线,而直流电的电压和电流保持不变。
2. 交流电的表示方法- 交流电可以用正弦函数表示,即:I = I0sin(ωt + φ),其中I表示电流的大小,I0表示最大电流值,ω表示角频率,t 表示时间,φ表示初相位。
- 交流电的有效值Irms等于最大值的一半,即:Irms = I0 / √2。
- 交流电的频率表示单位时间内周期的个数,单位是赫兹(Hz)。
3. 电阻、电感和电容对交流电的影响- 电阻对交流电的影响是产生电流和电压的相位差,使电流滞后于电压,导致功率损耗和热量产生。
- 电感对交流电的影响是导致电流滞后于电压,使电流大小和方向发生变化,产生感抗。
- 电容对交流电的影响是导致电压滞后于电流,使电流大小和方向发生变化,产生容抗。
4. 交流电路中的有功功率和无功功率- 交流电路中的有功功率是指电能转化为其他形式的功率,可以做功或产生热量。
- 交流电路中的无功功率是指电能在电路中循环流动而不进行能量转换的功率,不做功也不产生热量。
- 总功率等于有功功率和无功功率的矢量和,即:P =√(P^2 + Q^2),其中P表示有功功率,Q表示无功功率。
5. 电感和电容的串联和并联- 电感的串联时,总电感为各个电感的代数和,即L = L1 + L2 + L3 + ...- 电感的并联时,总电感的倒数等于各个电感倒数的代数和的倒数,即1/L = 1/L1 + 1/L2 + 1/L3 + ...- 电容的串联时,总电容的倒数等于各个电容倒数的代数和的倒数,即1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + ...- 电容的并联时,总电容为各个电容的代数和,即C = C1 + C2 + C3 + ...6. 电感和电容的共振- 电路中的电感和电容可以形成共振电路,当电感和电容达到共振频率时,电压和电流的幅值达到极大值,相位差为零。
高二物理交变电流知识点
高二物理交变电流知识点交变电流是高中物理学中的一项重要知识点。
在学习交变电流时,我们需要了解交变电流的定义、特点以及相关的数学表达式,以便更好地理解和应用这一知识。
1. 交变电流的定义交变电流是指方向和大小都随时间变化的电流。
与直流电流不同,交变电流的方向在一个周期内不断反向变化。
交变电流广泛应用于家庭、工业和能源等领域。
2. 交变电流的特点2.1 频率:交变电流的频率指的是电流变化方向的周期性重复次数,单位为赫兹(Hz)。
在家庭用电中,常见的频率为50Hz。
2.2 周期:交变电流的周期是指电流从一个方向到另一个方向再返回相同方向所需的时间。
周期的倒数即为频率的数学倒数。
2.3 有效值:交变电流的有效值是指与相同功率的直流电流具有相同的能量消耗效果的交变电流值。
有效值可以通过电流的均方根值计算得到。
3. 交变电流的数学表达式交变电流可以用正弦函数来进行数学表示。
假设电流的峰值为I0,角频率为ω,时间t,那么交变电流可以表示为:I(t) = I0 * sin(ωt)在上述公式中,t为时间变量,I(t)为交变电流强度。
4. 交变电流的应用4.1 家庭用电:家庭中的电源输出的交变电流供应给家电以及照明设备。
通过控制交变电流的电压和频率,可以满足不同家电设备的能量需求。
4.2 工业用电:工业生产中,大部分设备和机器都需要交变电流供电。
通过交变电流可以实现不同功率的电动机、变压器和发电机等设备的正常运行。
4.3 能源传输:交变电流在能源传输和分配中起到关键的作用。
由于交变电流可以经过变压器增减电压,通过输电线路进行远距离传输,使电能得以高效地送达各个地方。
总结:高二物理交变电流知识点包括了交变电流的定义、特点、数学表达式以及应用。
掌握这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用交变电流,在日常生活和工作中更好地应对电流和电能的需求。
通过学习交变电流,我们也可以更深入地了解电流在不同领域的应用,为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。
高三物理交变电流知识点
高三物理交变电流知识点交变电流是指在电路中,电流的方向和大小以一定的规律进行周期性变化的电流。
交变电流具有许多特点和应用,以下是交变电流的主要知识点。
一、正弦曲线表示交变电流的变化规律交变电流的变化规律可以用正弦曲线来描述。
正弦曲线可以通过以下公式表示:I = I_m sin(ωt + φ)其中,I_m表示交流电流的最大值,ω是角频率,t是时间,φ是初相位。
二、交变电流的频率和周期交变电流的频率指的是单位时间内交流电流变化的周期个数。
频率的单位是赫兹(Hz),常用的交变电流频率有50Hz和60Hz。
交变电流的周期是指交流电流完成一个周期所需的时间。
三、有效值和峰值交变电路中,电流的峰值是指交流电流变化过程中电流达到的最大值。
有效值是指交变电流在一定时间内,所做的功和相同时间内直流电流所做的功相等时的电流值。
四、交变电流的电阻、电感和电容1. 交变电流在电阻中产生的功率为P = I^2R,其中I为交变电流的有效值,R为电阻的阻值。
2. 交变电流通过电感时,由于电感的自感性,电流和电压之间存在相位差。
电感的阻抗为Z_L = ωL,其中ω为角频率,L为电感的大小。
3. 交变电流通过电容时,由于电容的电流滞后于电压,电流和电压之间存在相位差。
电容的阻抗为Z_C = 1/(ωC),其中C为电容的大小。
五、交变电流的复数表示方法交变电流可以用复数表示,复数形式为A + Bi。
其中,A表示交流电流的实部,B表示交流电流的虚部。
复数形式的交流电流可以用欧拉公式表达为I = I_m * e^(iωt)。
六、交变电流的应用交变电流广泛应用于电力系统、电动机、变压器等领域。
通过交变电流的变压变流作用,可以实现电能的输送、转换和控制。
总结:交变电流是物理学中重要的概念之一,掌握交变电流的知识点对于理解电路的运行原理和应用具有重要意义。
需要理解交变电流的变化规律、频率和周期、有效值和峰值、电阻、电感、电容等基本概念。
同时,了解交变电流的复数表示方法和应用领域,能够更好地应用交变电流的知识解决实际问题。
高考物理电磁交变电流知识点总结
高考物理电磁交变电流知识点总结高考物理中,电磁交变电流是一个重要的知识点。
下面将对电磁交变电流的相关知识点进行总结。
1. 交变电流和直流电流的区别:交变电流和直流电流是相对而言的。
直流电流是指电流方向不变的电流,电流大小保持不变;而交变电流是指电流的方向和大小都随时间不断变化的电流。
2. 电磁感应定律:电磁感应定律是描述磁场变化对电路中感应电动势产生的作用的定律。
根据电磁感应定律,当磁场发生变化时,会在电路中产生感应电动势,从而产生感应电流。
3. 交流电路中的电感、电容和电阻:在交流电路中,电感、电容和电阻的相互作用对电路中的电流和电压起着重要影响。
- 电感对交流电流的作用:电感(线圈)对高频交流电有较大的阻碍作用,在电路中产生感抗(XL)。
- 电容对交流电流的作用:电容对低频交流电有较大的阻碍作用,在电路中产生容抗(XC)。
- 电阻对交流电流的作用:电阻对交流电流的阻碍作用不变,产生的阻抗(R)是常数。
4. 交流电压的表示方式:交流电压的大小可用有效值(也称为RMS值)表示,即将交流电压的平方值取平均后开根号。
有效值与直流电压相等时,二者具有相同的功率传输能力。
5. 交流电路中的频率:交流电路中,频率(f)是指单位时间内交流电流或电压的变化次数。
频率的单位是赫兹(Hz)。
交流电路中的频率对电路中元件的选择和性能有重要影响。
6. 交流电路中的有功功率和无功功率:- 有功功率:在交流电路中,电阻所消耗的功率称为有功功率,用来产生有用的功效。
- 无功功率:在交流电路中,电感和电容所消耗的功率称为无功功率,没有直接做功用。
7. 交流电路中的复数表示法和相量图表示法:- 复数表示法:利用复数表示交流电压和电流的大小和相位关系。
例如,电压U和电流I可以用复数U=U'+jU''和I=I'+jI''表示,其中U'、I'表示电压和电流的幅值,U''和I''表示电压和电流的相位差。
2024年高考物理电磁交变电流知识点总结
2024年高考物理电磁交变电流知识点总结一、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:当导电线圈中的磁通量发生变化时,导线中将会产生感应电动势。
2. 感应电动势与磁通量的关系:感应电动势的大小与磁场变化率有关,可以表示为ξ = -dΦ/dt,其中ξ为感应电动势,Φ为磁通量,dt为时间变化的微元。
3. 洛伦兹力:导体中的电子在磁场作用下会受到洛伦兹力的作用,导致导体中的电荷分布发生改变,产生感应电流。
二、交流电路基本概念1. 交流电流:交流电是指方向和大小都随时间变化的电流,常用正弦函数表示。
交流电流的频率、振幅和相位差是重要的参数。
2. 交流电压:交流电压也是随时间变化的电压,其形式与交流电流相似。
交流电压的频率、振幅和相位差与交流电流有着一定的关系。
3. 交流电路中的元件:交流电路中常见的元件有电阻、电容和电感。
4. 交流电的平均值和有效值:由于交流电的方向和大小都随时间变化,所以交流电的平均值和有效值与直流电有所不同。
如平均值为0,有效值即为交流电的大小。
5. 交流电路中的功率:交流电路中的功率由有功功率和无功功率组成,总功率等于有功功率和无功功率的代数和。
三、交流电路中的电阻、电感和电容1. 交流电阻:交流电阻与直流电阻一样,是指电阻对交流电流的阻碍程度,只是其阻碍程度会随着频率的变化而发生变化。
2. 交流电感:交流电感是指电感对交流电流的阻抗,其阻抗与频率成正比。
交流电感会产生滞后相位,导致电流滞后电压一定的角度。
3. 交流电容:交流电容是指电容对交流电流的阻抗,其阻抗与频率成反比。
交流电容会产生超前相位,导致电流超前电压一定的角度。
4. 交流电路中的功率因数和功率三角形:功率因数是交流电路中有功功率和视在功率的比值,功率三角形是一种用于计算交流电路中各种功率的图形表示方法。
四、电磁波和电磁谱1. 电磁波的产生:电磁波是由振荡的电场和磁场组成的,通常由加速带电粒子产生,如天线、电瓶等。
2. 电磁波的基本性质:电磁波是一种横波,能够在真空中传播,速度为光速。
高考物理知识点公式大总结:交变电流
2019年高考物理学问点公式大总结:交变电流
中学物理公式大总结14:交变电流
十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R 总
3.正(余)弦式交变电流有效值:
E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.志向变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,采纳高压输送电能可以削减电能在输电线上的损失损=(P/U)2R;(P损:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见其次册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交变电流的变更频率与发电机中线圈的转动的频率相同
即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就变更;
(3)有效值是依据电流热效应定义的,没有特殊说明的沟通数值都指有效值;
(4)志向变压器的匝数比肯定时,输出电压由输入电压确定,输入电流由输出电流确定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出确定P入;
(5)其它相关内容:正弦沟通电图象〔见其次册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见其次册P193〕。
交变电流知识点
交变电流知识点交替电流是一种在电路中经常出现的电流形式。
相比直流电流而言,交变电流具有很多独特的特点和应用。
在本文中,将以交变电流的定义、产生方式、特点、应用领域以及与直流电流的比较等方面进行论述,以深入了解交变电流的知识点。
交变电流指的是电流的方向和大小在一定时间内不断变化的电流形式。
与直流电流不同,交变电流可以随着时间不断的变化,从正向到负向再到正向,形成一个周期性的波形。
这种变化产生的原因是交变电源中的电压或频率不断改变。
交变电流的产生方式可以通过交流发电机来实现。
交流发电机通过旋转磁场的方式,使得导线在磁场中不断切割线磁力线,从而产生交变电动势。
这种电动势和导线的回路形成了交变电流的闭合回路。
交变电流具有许多独特的特点。
首先,交变电流的方向和大小在一定时间内不断变化,因此其频率和周期性非常明显。
其次,交变电流具有周期性的正负向变化,因此其平均值为零。
此外,交变电流的波形可以是正弦波、方波、三角波等多种形式,具有丰富的频率组成成分。
交变电流在电力传输、电动机、通信、光电子等领域都有广泛的应用。
在电力传输中,交变电流可以通过变压器提高或降低电压,并通过输电线路进行长距离传输。
在电动机中,交变电流通过改变电流方向和大小,可以控制电动机的转向和转速。
在通信中,交变电流可用于信号传输,并通过调制和解调方法实现语音、图像和数据的传输。
在光电子领域,交变电流可以通过交变电场与光子的相互作用,实现光的调制、增强和传输等功能。
与直流电流相比,交变电流具有独特的特点和应用。
首先,交变电流具有远距离传输能力,使得电力传输更加高效和便捷。
其次,交变电流可以通过调节频率和幅度,实现信号的传输和调制。
此外,交变电流还具有不同于直流电流的电流形式,对电气设备的启动和运行有着重要的影响。
综上所述,交变电流作为一种电流形式,在电路中具有广泛的应用和独特的特点。
了解交变电流的知识点,可以帮助我们更好地理解电力系统、电子设备和通信技术等方面的问题。
2023年高考物理热点复习:交变电流的产生和描述(附答案解析)
第1页(共21页)2023年高考物理热点复习:交变电流的产生和描述
【2023高考课标解读】
1.掌握交变电流、交变电流的图象
2.掌握正弦交变电流的函数表达式,峰值和有效值
【2023高考热点解读】
一、交变电流的产生
1.产生
如图所示,将闭合线圈置于匀强磁场中,并绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
2.交变电流
(1)定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
(2)按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流。
3.正弦式交变电流
(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
(2)函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)
①电动势e 随时间变化的规律:e =E m sin ωt 。
②负载两端电压u 随时间变化的规律:u =U m sin_ωt 。
③电流i 随时间变化的规律:i =I m sin_ωt 。
其中ω等于线圈转动的角速度,E m =nBl 1l 2ω=nBSω。
(3)图象(如图所示
)
甲乙
丙。
高中物理选修交变电流
电流大小和方向随时间变化,电荷移动速度也随时间变化, 适用于交流电源。
交变电流与脉冲电流的区别和联系
脉冲电流
电流在某一时刻突然增大或减小,持续时间短,通常由电子脉冲发生器产生 。
交变电流
电流大小和方向不断重复变化,持续时间较长,通常由交流电源产生。
交变电流与其它周期性电流的区别和联系
其它周期性电流
定义
通过列出交变电流随时间变化的表达式来描述其变化规律。
方法
根据瞬时表达式,列出相应的表达式,通过表达式呈现电流随时间变化的关 系。
相位法
定义
通过确定交变电流随时间变化所处的相位来描述其变化特点。
方法
根据瞬时表达式,确定相应的相位,通过相位呈现电流随时间变化的情况。
03
交变电流的传播和接收
交变电流的传播介质
可再生能源
随着全球对可再生能源需求的不断增加,交变电流技术在可再生能源领域的 应用前景广阔。例如,风力发电和太阳能发电等可再生能源系统需要使用交 变电流进行电力传输和分配。
交变电流对未来科技的影响
推动科技进步
交变电流技术的发展对未来科技的发展具有重要影响。例如,随着交变电流技术 的不断发展,将会催生更多与交变电流相关的科技领域,如超导技术、磁悬浮技 术等。
电动工具和家用电器
许多电动工具和家用电器,如电吹风、电冰箱、洗衣机等, 都使用交变电流作为动力源。
交变电流在工业上的应用
电动机
各种电动机,如交流异步电动机和交流同步电动机,都使用交变电流作为动 力源。
电力变压器
通过电力变压器将高压交变电流转换为低压交变电流,以满足不同设备的用 电需求。
交变电流在科技领域的应用
解析法
高三交变电流知识点
高三交变电流知识点交变电流是电工学中的基础概念之一,对于高三学生来说,了解交变电流的基本知识点对于学习电工学以及相关专业都有着重要的作用。
下面将介绍几个高三交变电流的知识点。
1. 交变电流的概念:交变电流是指电流的方向和大小随时间变化的电流。
与直流电流不同,交变电流的方向在一定的时间内可以在正向和反向之间交替变化。
2. 交变电流的形式:交变电流可以表示为正弦函数的形式,即I=I_m sin(ωt+φ),其中I是电流的大小,I_m是峰值电流,ω是角频率,t是时间,φ是相位差。
由于交变电流的频率一般比较高,可以用角频率来描述。
3. 交变电流的频率:交变电流的频率是指电流的周期性重复的次数,单位是赫兹(Hz)。
在交流电网中,一般使用50Hz或者60Hz的频率。
4. 交变电流的峰值、有效值和均值:交变电流的峰值是指电流波形的最大值,用I_m表示。
有效值是指交变电流在一定时间内所产生的热效果与相同时间的直流电流所产生的热效果相等的大小,用I_rms表示。
均值是指交变电流在一个电周期内的平均值,用I_avg表示。
5. 交变电流的相位差:交变电流的相位差是指交流电压和电流之间的相位差,用于描述电流和电压之间的时间关系。
相位差的单位是弧度。
6. 交变电流的阻抗:阻抗是交流电路中电流和电压之间的比例关系,可以用来描述电阻对交变电流的阻碍程度。
交变电阻由电阻、电感和电容构成。
7. 交变电流的三要素:交变电流的三要素分别是幅值、频率和相位。
幅值是指电流或电压信号的峰值大小;频率是指信号波形的周期性重复次数;相位是指信号波形与参考信号之间的时间差。
8. 交变电流在电能传输中的应用:交变电流在电力系统中得到了广泛的应用,尤其是高压输电。
通过变压器的升压和降压作用,将交变电流的电压调整到合适的等级,实现电力的远距离传输。
总结:高三学生在学习交变电流时,应该掌握交变电流的基本概念、形式以及相关的计算方法。
了解交变电流的频率、峰值、有效值等重要参数,以及交变电流在电能传输中的应用。
高考物理考点:交变电流
2019年高考物理考点:交变电流由查字典物理网高考频道提供,2019年高考物理考点:交变电流,因此老师及家长请认真阅读,关注孩子的成长。
交变电流(正弦式交变电流)1.电压瞬时值e=Emsint 电流瞬时值i=Imsin(=2f)2.电动势峰值Em=nBS=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/24.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出中华考试网5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损=(P/U)2R;(P损:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;6.公式1、2、3、4中物理量及单位::角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。
注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:电=线,f电=f线;(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;(5)其它相关内容:正弦交流电图象〔见第二册P190〕/电阻、电感和电容对交变电流的作用〔见第二册P193〕。
以上是编辑老师整理的2019年高考物理考点:交变电流,希望对您有所帮助,更多2019高考复习信息查找请关注查字典物理网高考频道!。
交变电流知识点范文
交变电流知识点范文交变电流是指方向和大小均随时间变化的电流。
它是由交流电源产生的,具有一定的频率和振幅。
下面将介绍一些关于交变电流的基本知识点。
1.交变电流的定义和特点:-交变电流是指电流方向和大小随时间变化的电流。
-交变电流的频率是指单位时间内交流电流的变化次数,单位为赫兹(Hz)。
-交变电流的振幅是指电流的最大值。
-交变电流的波形可以是正弦波、方波、锯齿波等。
2.交变电流的产生:-交变电流可以通过变压器将直流电源转换为交流电源。
-交变电流也可以通过震荡器、振荡电路或发电机等设备产生。
3.交变电流的频率:-电力系统中常用的交流电频率为50赫兹或60赫兹。
-不同国家和地区有不同的交流电频率标准。
4.交变电流的优势:-交变电流可以通过变压器进行高效率的电压升降。
-交变电流可以通过输电线路远距离传输。
-交变电流可以方便地进行电力分配和控制。
5.交变电流的应用:-交变电流广泛用于家庭和工业电力供应。
-交变电流也用于电子设备、通信系统和控制系统等。
6.交变电流的计量和单位:-交变电流的电量单位为安培(A)。
-交变电流的电压单位为伏特(V)。
-交变电流的频率单位为赫兹(Hz)。
7.交变电流的相位和相位差:-相位是指交变电流波形相对于时间轴的相对位置。
-交变电流的相位差是指两个或多个交流电流波形之间的时间差或相位差。
8.交变电流的阻抗和功率:-交变电流通过电阻时,会产生功率损耗。
-交变电流通过电感时,会产生电感阻抗。
-交变电流通过电容时,会产生电容阻抗。
-交变电路中的总阻抗是由电阻、电感和电容的复合阻抗所组成的。
9.交变电流的电压和电流关系:-交变电路中,电压和电流之间存在相位差。
-交变电路中的电压和电流可以通过欧姆定律进行计算。
10.交变电流的安全注意事项:-由于交变电流的频率较高,对人体有一定的危险性。
-在操作交变电流设备时,需要遵守安全操作规程,使用绝缘工具和正确的个人防护装备。
总结:交变电流是电力系统中常用的电流形式之一,具有方便传输和分配的优势。
物理交变电流知识点
物理交变电流知识点1.交变电流的定义:交变电流是指电流方向和大小以一定的周期性变化的电流。
它的方向和大小以正弦或余弦函数表示,并且频率通常以赫兹(Hz)为单位。
2.交变电流的特点:交变电流在方向和大小上都具有周期性变化的特点。
在一个周期内,交流电流的方向会先正后负,大小也会先大后小,因此交流电流的平均值为零。
3.交变电流的频率:交变电流的频率指的是单位时间内交变电流的周期数。
通常使用赫兹(Hz)作为单位,1赫兹表示每秒一个周期。
4.交变电流的振幅:交变电流的振幅指的是交变电流的最大值。
在正弦交流电流中,振幅通常用大写字母I表示。
5.交变电流的有效值:交变电流的有效值是指能够在电路中产生与等效直流电流相同功效(产生相同的功率)的电流值。
在正弦交流电路中,有效值等于最大值的1/√2倍。
6.交变电流的相位差:交变电路中,电流和电压之间存在相位差。
相位差是指两者波形图中峰值或波谷出现的时间间隔。
相位差用角度(弧度)表示,常用符号φ表示。
7.交变电流的频谱分析:频谱分析是将复杂的交变电流信号分解成一系列具有不同频率和不同振幅的正弦波分量的过程。
频谱分析经常用于研究交流电路的特性和将噪声滤除。
8.交变电流的电容性负载:在电容器上加交变电压时,如果电容器的容抗(XC)小于电路的总电阻,则电流会超过电路上的电阻电流。
电容器的容抗和频率成反比关系,即容抗随着频率的增加而减小。
9.交变电流的电感性负载:在电感器上加交变电压时,电感器的电流会产生滞后于电压的相位差。
电感器的感抗(XL)随着频率增加而增加。
10.交变电流的功率:交流电路中的功率由两个部分组成:有功功率和无功功率。
有功功率是在电阻上消耗的功率,无功功率是在电容器和电感器中来回转换的功率。
以上是物理交变电流的一些基本知识点,通过了解这些知识点,我们可以更好地理解交变电流的特点和应用。
高中物理交变电流知识点归纳
《交变电流》第一节交变电流的产生和描述【基本概念、规律】一、交变电流的产生和变化规律1.交变电流大小和方向随时间做周期性变化的电流.2.正弦交流电(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动.(2)中性面①定义:与磁场方向垂直的平面.②特点: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.线圈每经过中性面一次,电流的方向就改变一次.(3)图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图象为正弦曲线.二、描述交变电流的物理量1.交变电流的周期和频率的关系:T=1 f.2.峰值和有效值(1)峰值:交变电流的峰值是它能达到的最大值.(2)有效值:让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值.(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I=I m2,U=U m2,E=E m2.3.平均值:E=n ΔΦΔt=BL v.【重要考点归纳】考点一交变电流的变化规律1.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)2.(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.解决交变电流图象问题的三点注意(1)只有当线圈从中性面位置开始计时,电流的瞬时值表达式才是正弦形式,其变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内的位置无关.(2)注意峰值公式E m =nBSω中的S 为有效面积.(3)在解决有关交变电流的图象问题时,应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来,再根据特殊位置求特征解.考点二 交流电有效值的求解 1.正弦式交流电有效值的求解 利用I =I m 2,U =U m 2,E =E m2计算. 2.非正弦式交流电有效值的求解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算.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.考点三 交变电流的“四值”的比较I =I m2 电压、额定电流 (4)保险丝的熔断电流 平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹面积与时间的比值E =ΔΦΔt I =ER +r计算通过电路截面的电荷量1.书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 (1)求出角速度ω,ω=2πT=2πf . (2)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图象读出或由公式E m =nBSω求出相应峰值. (3)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式.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 =I m sin 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 =I m cos ωt第二节 变压器 远距离输电【基本概念、规律】一、变压器原理1.工作原理:电磁感应的互感现象. 2.理想变压器的基本关系式 (1)功率关系:P 入=P 出. (2)电压关系:U 1U 2=n 1n 2,若n 1>n 2,为降压变压器;若n 1<n 2,为升压变压器. (3)电流关系:只有一个副线圈时,I 1I 2=n 2n 1;有多个副线圈时,U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3+…+U n I n . 二、远距离输电 1.输电线路(如图所示)2.输送电流 (1)I =P U .(2)I =U -U ′R .3.电压损失 (1)ΔU =U -U ′.(2)ΔU =IR . 4.功率损失 (1)ΔP =P -P ′.(2)ΔP =I 2R =⎝⎛⎭⎫P U 2R =ΔU2R. 【重要考点归纳】考点一 理想变压器原、副线圈关系的应用 1.基本关系(1)P 入=P 出,(有多个副线圈时,P 1=P 2+P 3+……) (2)U 1U 2=n 1n 2,有多个副线圈时,仍然成立. (3)I 1I 2=n 2n 1,电流与匝数成反比(只适合一个副线圈) n 1I 1=n 2I 2+n 3I 3+……(多个副线圈)(4)原、副线圈的每一匝的磁通量都相同,磁通量变化率也相同,频率也就相同. 2.制约关系(1)电压:副线圈电压U 2由原线圈电压U 1和匝数比决定. (2)功率:原线圈的输入功率P 1由副线圈的输出功率P 2决定. (3)电流:原线圈电流I 1由副线圈电流I 2和匝数比决定. 3.关于理想变压器的四点说明: (1)变压器不能改变直流电压.(2)变压器只能改变交变电流的电压和电流,不能改变交变电流的频率. (3)理想变压器本身不消耗能量.(4)理想变压器基本关系中的U 1、U 2、I 1、I 2均为有效值. 考点二 理想变压器的动态分析 1.匝数比不变的情况(如图所示) (1)U 1不变,根据U 1U 2=n 1n 2可以得出不论负载电阻R 如何变化,U 2不变.(2)当负载电阻发生变化时,I 2变化,根据I 1I 2=n 2n 1可以判断I 1的变化情况.(3)I 2变化引起P 2变化,根据P 1=P 2,可以判断P 1的变化. 2.负载电阻不变的情况(如图所示) (1)U 1不变,n 1n 2发生变化,U 2变化.(2)R 不变,U 2变化,I 2发生变化. (3)根据P 2=U 22R和P 1=P 2,可以判断P 2变化时,P 1发生变化,U 1不变时,I 1发生变化.3.变压器动态分析的思路流程考点三 关于远距离输电问题的分析 1.远距离输电的处理思路对高压输电问题,应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”这样的顺序,或从“用电器”倒推到“发电机”一步一步进行分析.2.远距离高压输电的几个基本关系(以下图为例):(1)功率关系:P 1=P 2,P 3=P 4,P 2=P 损+P 3. (2)电压、电流关系:U 1U 2=n 1n 2=I 2I 1,U 3U 4=n 3n 4=I 4I 3U 2=ΔU +U 3,I 2=I 3=I 线. (3)输电电流:I 线=P 2U 2=P 3U 3=U 2-U 3R 线. (4)输电线上损耗的电功率: P 损=I 线ΔU =I 2线R 线=⎝⎛⎭⎫P 2U 22R 线.3.解决远距离输电问题应注意下列几点 (1)画出输电电路图.(2)注意升压变压器副线圈中的电流与降压变压器原线圈中的电流相等. (3)输电线长度等于距离的2倍. (4)计算线路功率损失一般用P 损=I 2R 线.【思想方法与技巧】特殊变压器问题的求解一、自耦变压器高中物理中研究的变压器本身就是一种忽略了能量损失的理想模型,自耦变压器(又称调压器),它只有一个线圈,其中的一部分作为另一个线圈,当交流电源接不同的端点时,它可以升压也可以降压,变压器的基本关系对自耦变压器均适用.分为:电压互感器和电流互感器,比较如下:电压互感器电流互感器原理图原线圈的连接并联在高压电路中串联在大电流电路中副线圈的连接连接电压表连接电流表互感器的作用将高电压变为低电压将大电流变为小电流利用的公式U1U2=n1n2I1n1=I2n2三、多副线圈变压器对于副线圈有两个及以上的理想变压器,电压与匝数成正比是成立的,而电流与匝数成反比的规律不成立.但在任何情况下,电流关系都可以根据原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率即P入=P出进行求解.实验十一传感器的简单使用一、实验目的1.了解传感器的工作过程,探究敏感元件的特性.2.学会传感器的简单使用.二、实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.三、实验器材热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等.1.研究热敏电阻的热敏特性(1)将热敏电阻放入烧杯中的水中,测量水温和热敏电阻的阻值(如实验原理图甲所示).(2)改变水的温度,多次测量水的温度和热敏电阻的阻值,记录在表格中.2.研究光敏电阻的光敏特性(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器连接好(如实验原理图乙所示),其中多用电表置于“×100”挡.(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据.(3)打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.(4)用手掌(或黑纸)遮光时,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.一、数据处理1.热敏电阻的热敏特性(1)画图象在右图坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.(2)得结论热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大.2.光敏电阻的光敏特性(1)探规律根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照强度的关系.(2)得结论①光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小;②光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.二、误差分析本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数.三、注意事项1.在做热敏实验时,加开水后要等一会儿再测其阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.2.光敏实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少.3.欧姆表每次换挡后都要重新调零.。
高二下物理交变电流知识点
高二下物理交变电流知识点交变电流(Alternating Current,简称AC)是电流的一种形式,其方向和大小随时间而变化。
在物理学中,学习交变电流的知识点对于理解电路的工作原理和解决相关问题至关重要。
本文将介绍高二下学期物理课程中的交变电流知识点。
一、交变电流的定义和特点交变电流是指电流方向和大小都随时间周期性变化的电流。
交变电流可以用一个简单的正弦函数表达,一般表示为I=Iₘsin(ωt+φ),其中Iₘ为交流电的峰值电流,ω为角频率,t为时间,φ为初始相位。
与直流电流(Direct Current,简称DC)相比,交变电流具有以下特点:1. 方向变化:交变电流的方向随时间周期性变化。
2. 大小变化:交变电流的大小随时间周期性变化,呈正弦曲线。
3. 频率和周期:交变电流的频率指单位时间内交变电流方向变化的次数,单位为赫兹(Hz)。
周期指一次完整的正弦波所需的时间,单位为秒。
4. 零点:交变电流的正负半周期均通过零点,即电流值为零。
二、交变电流与交流电路交流电路是指交变电流在电路中的传输和变换过程。
为了便于分析交流电路,引入了交流电路中的重要参数:1. 电压(Voltage):交变电压的表示方式与交变电流类似,也可用正弦函数表达。
2. 频率和周期:交变电压的频率与交变电流的频率相同,往往用相同的符号表示。
3. 平均值和有效值:在交流电路中,由于电流和电压存在周期性变化,因此引入平均值和有效值对交变电流和电压进行描述。
平均值表示周期内电流或电压的平均大小,有效值表示等效于某一直流电流或电压所产生的功率相同的交流电流或电压。
三、交变电流的传输和变换1. 交变电流的传输:交变电流在导体中的传输遵循欧姆定律,即I=V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
与直流电路相比,交流电路中需考虑电流的方向变化和导体内部电场的分布。
2. 交变电流的变换:交变电流可以通过变压器(Transformer)进行电压的升降变换。