高二物理交流电 新课标

应用于金属表面热处理。若使高频强电流通过 金属导体，或将金属导体置于交变磁场中，由于 趋肤效应，导体表面温度上升，当升至淬火温度 时，迅速冷却，使表面硬度增大。而导体内部的 温度还远低于淬火温度，在迅速冷却后仍保持韧 性。这种热处理方法称为表面淬火。
表征交变电流的物理量，表征交变电流变 化快慢的物理是什么？
电感对电流阻碍作用的大小用感抗来表示
感抗的大小与线圈的自感系数和交变电流的频率 有关，线圈的感系数越大，电流的频率越大。电 感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。
自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛 的应用，自感线圈是交流电路中的重要原件。扼 流线圈就是利用电感阻碍交流的作用制成的，
根据电流的热效应，让交流电和恒定电流分别通 以同样阻值的电阻．如果在相同的时间内产生的 热是相同的，则此恒定电流就叫做这个交流电的 有效值．
图3-10-3为一交流电的电流随时间而变化的图像， 则此交流电流的有效值是_____．
一个匝数为200的矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁感 强度大小为0.8T．初始位置如图3-10-5所示，线圈以ab为 轴匀速转动，角速度为5rad/s，已知ab=15cm，ad=10cm， 线圈的总电阻是100Ω．求
（1）在直角坐标系画出线圈内感应电流随时间变化的 关系图像．（至少画出两个周期）
（2）求出该感应电流的有效值．
二、趋肤效应 (skin effect )
当交变电流通过导线时，电流密度在导线横截 面上的分布是不均匀的，并随着电流变化频率的 升高，电流将越来越集中于导线的表面附近，导 线内部的电流却越来越小的现象称为趋肤效应。
引起趋肤效应的原因就是涡流。
i Ii B
涡流i的方向在导体内部总与电流I 变化趋势相反，阻碍I变化，在导体 表面附近，却与I变化趋势相同。交 变电流不易在导体内部流动，而易于 在导体表面附近流动，形成趋肤效应。
由于趋肤效应的产生，使导线通过交变电流 的有效截面积减小了，导线的电阻增大了。
改善方法：一是采用相互绝缘的细导线束来代 替总截面积与其相等的实心导线，实际上是抑制 涡流；另一种方法是在导线表面镀银, 实际上是降 低导线表面的电阻率。
低频ห้องสมุดไป่ตู้流圈
构造：线圈绕在铁心上，匝数多，电阻小 低频扼流圈的作用：“通直流、阻交流”
高频扼流圈
构造：线圈绕在铁氧体上，匝数少 对比说明L铁心易磁化，L较大，铁氧体不易磁化，L较小。 作用：通过低频，阻高频
表征交变电流大小的物理量是什么？
在直流电路中，影响电流跟电压的关系的是什 么因素？
在交变电流电路中，影响电流跟电压的关系除 电阻外，还有哪些？
为什么会发生这样现象呢？
感抗的大小与那些因素有关呢？
当线圈中通入交变电流时，线圈中的电流大小和 方向时刻变化，在线圈中会产生自感电动势，阻 碍电流变化。
（1）线圈转动过程中的感应电动势的最大值． （2）线圈转动过程中的感应电动势的瞬时表达式． （3）线圈转动1分钟内产生的焦耳热．
如图3-10-6所示，矩形闭和线圈abcd的边长分别为L1和 L2，电阻为R，ab边是固定转动轴，它恰位于有界匀强磁 场的边界处，磁感强度大小为B．某时刻线圈位置如图所 示，磁感线垂直线圈平面，方向向里．线圈绕固定转动轴 匀速转动，角速度为ω．从图示位置开始计时，规定电流 沿abcd方向流动为正方向．