交流电课件
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《三相交流电概述》课件
04
三相交流电的负载
线性负载
定义
线性负载是指其阻抗在交流电的整个周期内保持 恒定的负载。
特性
线性负载的电流和电压波形具有相同的形状，相 位差保持不变。
应用
白炽灯、电阻器等。
非线性负载
01
02
03
定义
非线性负载是指其阻抗随 时间变化的负载，导致电 流和电压波形不具有相同 形状或相位差发生变化。
特性
高压输电
01
02
03
04
高压输电是通过高压线路将电 能从发电厂传输到负荷中心， 以减少线路损耗和降低传输成
本。
高压输电线路通常采用分裂导 线，以增加线路的输电容量。
高压输电电压等级通常在 200kV以上，常见的有330kV
、500kV和765kV等。
高压输电线路通常采用架空线 路或电缆线路，其中架空线路
发电机的基本构造
发电机通常由转子、定子和三相 绕组组成。转子在磁场中旋转，
从而产生旋转磁场。
旋转磁场的产生
当发电机转子绕组中通入直流电 流时，电流在磁场中受到安培力 作用，使转子旋转起来。随着转 子旋转，定子中的感应电动势也
随之产生。
交流电的产生
由于发电机转子连续旋转，定子 中的感应电动势也连续变化，从
旋转磁场的优点
与直流电机相比，旋转磁场具有更大的输出功率和更高的效率。此外， 旋转磁场还具有结构简单、维护方便等优点。
03
三相交流电的特性
电压波形
总结词：正弦波形
详细描述：三相交流电的电压波形是正弦波，这是因为交流电的大小和方向随时 间变化，而正弦波是最能模拟这种变化的波形之一。
电流波形
总结词
绕组材料的选择
三相交流电PPT课件
U AB U l 0 U BC U l 120 U CA U l 120
A
N B C
IN IA IB
IC
R IAN
L
IBN C
ICN
解：1.
相 电 压
U AN
1 3
U
AB
30
1 3
Ul
30
U BN
1 3
U BC
30
1 3
Ul
150
UCN
1 3
UCA
30
1 3 Ul90
2.令IIA 相B ：N电N Up流U U jR ：ABN L 1N 3 UU R U lPP j A3CBN1 L05 I N II I0 CBA U LP L R I BN2 ICAN 4 ICN0
定子中放三个线圈：
A•
AX B Y
S Y•
CZ 首端 末端
C
N 三线圈空间位置
各差120o
X
转子装有磁极并以
的速度旋转。三个
线圈中便产生三个单相电动势。
定子 Z
•
B 转子
三相电动势
eXA Em sint
eYB Em sint 120 eZC Em sint 240
E msi nt (12 )0
ICNU j C1N CU Pj 91C0 U 1C P 180
3. 中线电流 INIAIBIC
4. 各电流相量关系
I AN
U P 30 R
I BN
U P 240 XL
I CN
U P 180 XC
U CA
IN IBN ICN
U BN
U CN
IAN
U AB
U AN
《直流电与交流电》课件
或交流电。
02 03
成本考虑
如果设备需要大量的电能，使用交流电可能会更经济，因为发电效率较 高。如果设备需要较小的电能，使用直流电可能会更经济，因为传输损 耗较小。
稳定性需求
如果设备需要高稳定性的电源，如精密仪器和电子设备，应选择直流电 。如果设备的电源稳定性要求不高，如家用电器和照明设备，可以选择 交流电。
现代发展
现代电力系统主要采用交流电 ，但直流输电也在某些特定场
合得到应用。
03
直流电与交流电的比较
电流方向
总结词
电流方向是直流电和交流电的主要区别之一。
详细描述
在直流电中，电流始终沿一个方向流动，不会改变方向。而在交流电中，电流 的方向会不断改变，呈正弦波或方波形式。这种方向的改变使得交流电能够实 现变压和传输的灵活性。
直流微电网
直流微电网是一种新型的能源管理系统，能够实现可再生能源的高效利用和分布式电源的接入。通过采用直流电技术 ，可以降低损耗、提高供电可靠性，并实现能源的双向流动。
直流电在可再生能源领域的应用前景
随着可再生能源的大规模开发和利用，直流电技术将在太阳能光伏发电、风能发电、储能系统等领域得 到广泛应用，为构建绿色、智能的能源互联网提供有力支持。
THANKS
感谢观看
定义与特点
产生方式 通过电池或直流发电机产生直流电。
电池是最常见的直流电源之一，能够提供稳定的电压和电流。
定义与特点
应用领域
适用于电子设备和系统，如手机、电视、电脑等。
在电力传输和分配中，直流电用于高压直流输电（HVDC）系统，以降 低能量损失。
直流电的应用
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照明和显示
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《高中物理课件：交流电路》
串联电路中的电流分配
探讨串联电路中电流分配的原理。
并联交流电路的等效阻抗与电流计算
1
并联电路特点
了解并联电路的特点和应用。
2
计算并联电路等效阻抗
教授如何计算并联电路的等效阻抗。
3
并联电路中的电流分配
探讨并联电路中电流分配的原理。
பைடு நூலகம்
正弦波
学习如何用正弦波表示交流电。
方波
了解方波表示交流电的特点。
三角波
探索三角波在交流电中的应用。
交流电的频率与周期
1
周期计算
2
学习如何计算交流电的周期。
3
频率定义
解释交流电频率的概念。
常见频率值
介绍常见交流电的频率范围。
交流电的均方根值
1 什么是均方根值？
讲解均方根值的定义和重 要性。
2 均方根值的计算
3 复数的意义
了解复数表示法在交流电 路分析中的应用。
电阻、电感、电容在交流电路中的作用
1
电阻
研究电阻在交流电路中的功率损耗。
电感
2
揭示电感在交流电路中的感应作用。
3
电容
探索电容在交流电路中的储能特性。
串联交流电路的阻抗与电流计算
什么是串联电路？
学习串联电路的定义和特点。
计算串联电路总阻抗
教授如何计算串联电路的总阻抗。
高中物理课件：交流电路
交流电路是高中物理中的重要知识点之一，通过本课件，你将深入了解交流 电的特点、波形表示以及在电路中的作用等内容。
交流电的基本概念
1 交流电是什么？
了解交流电的定义和基本特点。
3 交流电的来源
揭开交流电的发电原理。
《电工基础》课件——2.交流电
Z称为阻抗，量纲为欧姆，X称为电抗，|Z|称为阻抗的模，φ称为阻抗角，阻抗模是电压 与电流有效值或最大值比值，阻抗角是电路中电压与电流之间的夹角，即电压与电流的相 位差。阻抗是一个复数。阻抗形式的相量模型如图c所示。
2.RLC串联的交流电路
对于任意一个无源单口交流网络的总阻抗计算和直流电路总电阻的计算方法一样，串联总阻抗 等于各阻抗相加，并联总阻抗的倒数等于各阻抗倒数的和，不同的是阻抗的运算要按照复数的 运算法则进行
间的相位差，并说明哪个超前。 解：求相位差要求两个正弦量的函数形式必须一致，所以首先要将电流i改写成正弦函数形式：
i 6sin(t 20 90 ) 6sin(t 110 )A 因此，相位差为： u i 60 110 50
所以电流超前电压50˚。
4.瞬时值、最大值、有效值差
正弦电量的瞬时值是随时间变化的量。 正弦电量瞬时值中的最大值称为正弦量的最大值或幅值；
三相电源
2．三相电源的连接
（2）三角形连接（△接）。
将三相绕组的首端和末端顺次连接在一 起，即A接Z，B接X，C接Y，如右图所 示，称为三角形连接，电源三角形连接 时无中性线，一般用于三相三线制电路。
三角形连接时端线与端线间电压是线电 压，电源每一相电压为相电压。线电压 等于相电压。
U AB UCA U BC
正弦交流电路功率
有功功率 无功功率 视在功率
1.有功功率
交流电路的有功功率又叫平均功率，定义为瞬时功率在一个周期内的平均值。
p UI cos UI
λ=cosφ，称为电路的功率因数，φ称为电路的功率因数角（等于阻抗角）。
对于负载，功率因数不会为负，因为当电路为电阻性电路时，φ=0， cosφ=1，有功功率最大；当电路为感性和容性电路时，考虑到极端 情况，φ=±90˚，cosφ=0，有功功率为零。
2.RLC串联的交流电路
对于任意一个无源单口交流网络的总阻抗计算和直流电路总电阻的计算方法一样，串联总阻抗 等于各阻抗相加，并联总阻抗的倒数等于各阻抗倒数的和，不同的是阻抗的运算要按照复数的 运算法则进行
间的相位差，并说明哪个超前。 解：求相位差要求两个正弦量的函数形式必须一致，所以首先要将电流i改写成正弦函数形式：
i 6sin(t 20 90 ) 6sin(t 110 )A 因此，相位差为： u i 60 110 50
所以电流超前电压50˚。
4.瞬时值、最大值、有效值差
正弦电量的瞬时值是随时间变化的量。 正弦电量瞬时值中的最大值称为正弦量的最大值或幅值；
三相电源
2．三相电源的连接
（2）三角形连接（△接）。
将三相绕组的首端和末端顺次连接在一 起，即A接Z，B接X，C接Y，如右图所 示，称为三角形连接，电源三角形连接 时无中性线，一般用于三相三线制电路。
三角形连接时端线与端线间电压是线电 压，电源每一相电压为相电压。线电压 等于相电压。
U AB UCA U BC
正弦交流电路功率
有功功率 无功功率 视在功率
1.有功功率
交流电路的有功功率又叫平均功率，定义为瞬时功率在一个周期内的平均值。
p UI cos UI
λ=cosφ，称为电路的功率因数，φ称为电路的功率因数角（等于阻抗角）。
对于负载，功率因数不会为负，因为当电路为电阻性电路时，φ=0， cosφ=1，有功功率最大；当电路为感性和容性电路时，考虑到极端 情况，φ=±90˚，cosφ=0，有功功率为零。
《三相交流电知识》课件
02 三相交流电的产生
CHAPTER
三相交流发电机的工作原理
总结词
发电机的基本工作原理
详细描述
发电机的基本工作原理是电磁感应定律，当导体在磁场中做切割磁力线运动时， 导体中会产生感应电动势。在三相交流发电机中，有三组线圈在磁场中旋转，每 组线圈的旋转方向不同，从而产生三相交流电。
三相交流电动机的工作原理
总结词
电动机的基本工作原理
详细描述
电动机的基本工作原理是利用通电线圈在磁场中受到力的作 用而旋转。在三相交流电动机中，三相交流电通过定子线圈 产生旋转磁场，转子线圈在旋转磁场中受到力的作用而旋转 ，从而驱动电动机运转。
三相交流电的传输方式
总结词
三相交流电的传输方式
详细描述
三相交流电的传输方式包括架空线路和电缆线路。架空线路是将导线架设在杆塔上，通 过绝缘子将电能传输到远方。电缆线路则是将导线埋设在地下或水下，通过电缆保护管
储能技术应用
智能电网中的储能系统，如电池储能、超级电容 储能等，通过三相交流电技术实现充放电控制。
三相交流电的发展趋势和展望
高效节能技术
随着能源资源的日益紧张，三相交流电技术将不断优化，提高能 源利用效率，降低能耗。
数字化智能化技术
数字化和智能化技术将进一步应用于三相交流电系统，实现远程监 控、智能调度等功能。
05 三相交流电的安全使用
CHAPTER
安全电压和电流
安全电压
三相交流电的安全电压取决于设 备的额定电压和绝缘等级，一般 情况下，安全电压应低于设备的 额定电压。
安全电流
安全电流是指在正常工作条件下 ，人体不会发生触电事故的电流 。根据不同的工种和操作环境， 安全电流的范围也有所不同。
正弦交流电路PPT课件
电抗 X = XL—XC
阻抗 Z R2X2
阻抗角
arcU L t a U C narcX L t aX C n
U R
R
三、电路的电感性、电容性和电阻性
四、功率
视在功率——电压与电流有效值的乘积，用S 表示，单位为伏·安（VA）。
视在功率并不代表电路中消耗的功率，它常用 于表示电源设备的容量。
解题过程
常用电子仪器的使用
§3－2 正弦交流电的相量图表示法
旋转矢量与波形图的关系
有效值相量图
应用相量图时注意以下几点：
同一相量图中，各正弦交流电的频率应相同。 同一相量图中，相同单位的相量应按相同比
例画出。
一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向， 逆时针转动的角度为正，反之为负。
用相量表示正弦交流电后，它们的加、减运 算可按平行四边形法则进行。
视在功率S与有功功率P和无功功率Q的关系：
S P2 Q2
PSc os QSsin
cos P 称为功率因数。
S
五、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形
阻抗三角形
电压相量图
电压三角形
功率三角形
§3－7 提高功率因数的意义和方法
计算电感性负载的有功功率，除考虑电压、
电流的大小外，还要考虑电压、电流之间的相位
QCUII2XCU XC 2
【例3－5 】 容量为40μF的电容接在的电源上，试求： （1）电容的容抗；（2）电流的有效值；（3）电流瞬时值 表达式；（4）电路的无功功率。
解题过程
§3－6 RLC串联电路
一、电容对交流电的阻碍作用
开关SA闭合后接交流 电压，灯泡微亮。再断开 SA，灯泡突然变亮。测量 R、L、C两端电压 UR 、UL、 UC ，发现：
阻抗 Z R2X2
阻抗角
arcU L t a U C narcX L t aX C n
U R
R
三、电路的电感性、电容性和电阻性
四、功率
视在功率——电压与电流有效值的乘积，用S 表示，单位为伏·安（VA）。
视在功率并不代表电路中消耗的功率，它常用 于表示电源设备的容量。
解题过程
常用电子仪器的使用
§3－2 正弦交流电的相量图表示法
旋转矢量与波形图的关系
有效值相量图
应用相量图时注意以下几点：
同一相量图中，各正弦交流电的频率应相同。 同一相量图中，相同单位的相量应按相同比
例画出。
一般取直角坐标轴的水平正方向为参考方向， 逆时针转动的角度为正，反之为负。
用相量表示正弦交流电后，它们的加、减运 算可按平行四边形法则进行。
视在功率S与有功功率P和无功功率Q的关系：
S P2 Q2
PSc os QSsin
cos P 称为功率因数。
S
五、电压三角形、阻抗三角形和功率三角形
阻抗三角形
电压相量图
电压三角形
功率三角形
§3－7 提高功率因数的意义和方法
计算电感性负载的有功功率，除考虑电压、
电流的大小外，还要考虑电压、电流之间的相位
QCUII2XCU XC 2
【例3－5 】 容量为40μF的电容接在的电源上，试求： （1）电容的容抗；（2）电流的有效值；（3）电流瞬时值 表达式；（4）电路的无功功率。
解题过程
§3－6 RLC串联电路
一、电容对交流电的阻碍作用
开关SA闭合后接交流 电压，灯泡微亮。再断开 SA，灯泡突然变亮。测量 R、L、C两端电压 UR 、UL、 UC ，发现：
《交流电路的功率》课件
交流电路的功率计算公式
功率计算公式： P=UI
功率因数：cosφ
功率因数与功率 的关系： P=UIcosφ
功率因数的影响： 功率因数越高， 功率越大，反之 亦然。
功率因数的概念及意义
功率因数：交流电路中，电压与电流的相位差与电压、电流的比值 意义：功率因数反映了交流电路中电能的利用效率，是衡量电路性能的重要指标 提高功率因数的方法：采用无功补偿设备，如电容器、电抗器等 功率因数对电网的影响：功率因数过低会导致电网损耗增加，影响供电质量
《交流电路的功率》PPT课件
汇报人：
单击输入目录标题 交流电路的基本概念 交流电路的功率计算
提高交流电路功率因数的措施
交流电路的效率 交流电路的节能技术
添加章节标题
交流电路的基本概念
交流电的定义和特点
添加标题
交流电：电流方向随 时间周期性变化的电
添加标题
特点：频率、电压、 电流等参数随时间变 化
提高ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ流电路功率因数的措施
自然功率因数
自然功率因数是指交流电路中，负载阻抗与电源阻抗的比值。 提高自然功率因数的措施包括：使用功率因数校正器、采用无功补偿技术、优化电路设计等。 提高自然功率因数可以降低电路损耗、提高电源利用率、减少电磁干扰等。 自然功率因数的计算公式为：cosφ=P/S，其中P为有功功率，S为视在功率。
交流电路 的节能技 术及应用
交流电路 的发展趋 势与展望
交流电路功率技术的未来发展前景
提高效率：通过优化电路设计，提高交流电路的功率转换效率 降低损耗：通过新材料和新技术的应用，降低交流电路的损耗 智能化：通过引入人工智能技术，实现交流电路的智能化控制和优化 绿色环保：通过提高交流电路的能效比，降低对环境的影响，实现绿色环保的目标
交流电课件
交流电课件大家好，咱们今天来聊聊交流电那点事儿，保证让你听完之后，对家里那些嗡嗡转的电器，多一份理解和亲近。
首先啊，你得知道，咱们生活中离不开的电，其实大部分时候都是在以交流电的形式存在。
想象一下，你按下开关，灯泡唰的一下就亮了，这背后，就是交流电在默默工作。
它不像直流电那样，一条路走到黑，而是像个调皮的孩子，在电线上来回跑，一会儿这边，一会儿那边，这种跑来跑去的特性，咱们就叫它“交流”。
说到交流电，就不得不提它的“波浪形”了。
你想象一下，海面上那层层翻滚的波浪，是不是很壮观？交流电的电流变化，就跟那波浪似的，一会儿高，一会儿低，这种起伏不定的美，真是让人叹为观止。
而且啊，这波浪的频率还特别快，咱们家里用的电，一般都是50赫兹的，也就是说，这电流每秒钟要完成50次这样的起伏变化，厉害吧！那交流电是怎么来的呢？这事儿得从发电机说起。
想象一下，你手里拿着一根磁铁棒，旁边放着一圈线圈，当你快速转动磁铁棒时，线圈里就会产生电流。
这电流啊，就是随着磁铁棒的转动，一会儿这边强，一会儿那边强，这样就形成了交流电。
这个过程，就像是咱们小时候玩的风车，风一吹，风车就转，转起来就带动旁边的玩意儿动，只不过这里带动的是电流罢了。
交流电的好处啊，那可多了去了。
首先就是传输方便。
你想啊，直流电要是长距离传输，那得损耗多少能量啊？而交流电呢，它可以通过变压器轻松升压或降压，这样一来，就能大大减少在传输过程中的能量损耗了。
这就像是你爬山一样，如果直接爬陡峭的山路，肯定会累得半死；但如果能走一段平缓的坡道，再坐个缆车上去，那不就轻松多了吗？再来说说交流电的应用吧。
咱们家里的电灯、电视、冰箱、空调……这些电器几乎都离不开交流电。
它们通过电源线连接到电网上，就能源源不断地获得交流电提供的动力了。
这就像是你肚子饿了去吃饭一样，只要找到餐厅坐下点餐，美味佳肴就会源源不断地送到你面前来。
所以啊，交流电真的是咱们生活中不可或缺的一部分。
它就像是一位默默无闻的幕后英雄，默默地为我们提供着光明和动力。
《交流电动机 》课件
VS
详细描述
绿色环保电动机是指对环境影响较小的电 动机，主要通过采用环保材料、优化设计 、减少能源消耗等方式实现。同时，政府 对环保电动机的支持力度也在不断加大， 推动了绿色环保电动机的快速发展。未来 ，绿色环保电动机的应用将越来越广泛， 为环保事业和可持续发展做出贡献。
否正确。
运行中异常响声
检查电动机内部是否有异物， 检查轴承是否损坏，检查电动
机是否过载。
温升过高
检查电动机是否过载，检查电 源电压是否过高或过低，检查
散热是否良好。
振动过大
检查电动机安装基础是否牢固 ，检查电动机转子是否平衡， 检查电动机轴承是否损坏。
安全注意事项
01
02
03
04
在维护和检修前，必须先切断 电源，并挂上警示牌。
续作业。
泵站
交流电动机驱动水泵，实现泵站 的水力输送和调节。
包装机械
交流电动机驱动包装机械的各部 分，实现产品的自动包装。
电动车及混合动力车中的应用
电动汽车
交流电动机作为动力源之一，驱动电动汽车的行 驶。
混合动力车
交流电动机辅助内燃机，提高燃油效率和减少废 气排放。
充电桩
交流电动机驱动充电桩的充电枪，为电动汽车和 混合动力车提供充电服务。
旋转磁场与转子导体 相互作用，产生感应 电流。
02 交流电动机的结构
定子
定子是电动机的固定部分，主要由铁 芯和绕组组成。
绕组是电动机的电路部分，通常由铜 线绕制而成，通过电流产生磁场。
铁芯由硅钢片叠压而成，具有良好的 导磁性能。
转子
转子是电动机的旋转部分，主要 由铁芯和绕组组成。
铁芯同样由硅钢片叠压而成，与 定子铁芯相似。
电工学-第四章(三相交流电)PPT课件
.
46
影响触电危险程度的因素
3. 电流作用时间 电流对人体伤害同作用时间密切相关。可
以用电流与时间乘积（又称电击强度）来 表示电流对人体的危害。触电保护器的一 个主要指表就是额定断开时间与电流乘积 〈30mAs。实际产品可以达到3mAs，故 可有效地防止触电事故。
.
47
影响触电危险程度的因素
.
13
§4－2 三相负载的连接方式
三相负载——接在三相电源上的负载。
对称三相负载——各相负载相同的三相负载，如三相电动机、
大功率三相电路等。
不对称三相负载——各相负载不同，如三相照明电路中的负载。 L1 L2 L3 N
Z3
Z2
Z1
M
3～
.
Байду номын сангаас
14
三相负载也有两种接法:
L1
L1
Z
N L2
Z
Z
L2
L3
L3
4. 电流途经
如果电流不经人体脑、心、肺等重要部位， 除了电击强度较大时可能造成内部烧伤外， 一般不会危及生命。但如果电流流经上述 部位，就会造成严重后果。这是由于电击 会使神经系统麻痹而造成心脏停跳，呼吸 停止。例如，电流从一只手到另一只手， 或由手流到脚，就是这种情况。
.
48
影响触电危险程度的因素
拖动作匀速转动。 定子三相绕组切割 转子磁场而感应出 三相交流电动势。
L1 • L2' •
S
• L3'
2. 三相交流电动势的特点 L3
幅值相等 频率相同 相位差 = 120
.
N
L1'
L2
4
三相对称电动势的表达式
直流电和交流电ppt课件
• 适用于电子设备：大多数电子设备内部电路工作需要直流 电。
直流电的优缺点
不适合短距离电力传输
在短距离电力传输中，由于电阻的存在，电能损失较大。
电压调整困难
对于不同的电子设备，可能需要不同的电压，因此需要使用 电压调整器。
02
交流电简介
定义与特点
定义
交流电是指电流的方向随时间作周期 性变化的电流，在一个周期内的平均 电流为零。
交流电
主要用于电力系统、家电、工业设备等。
04
直流电与交流电的发展趋势
直流电的发展趋势
高效能
随着科技的发展，直流电机在效率、功率密 度和可靠性方面取得了显著提升，使得直流 电在能源转换和传输方面的优势更加明显。
可再生能源整合
直流电机在可再生能源领域的应用逐渐增多 ，如太阳能逆变器、风力发电系统等，有助 于提高可再生能源的利用效率和稳定性。
直流电的应用
电子设备电源
大多数电子设备，如手机、电脑 、电视，都使用直流电作为电源
。
电动汽车
电动汽车使用直流电进行充电和行 驶。
长距离电力传输
在长距离电力传输中，直流电的损 失较小。
直流电的优缺点
稳定性高
电压稳定，不易受到外界因素（如雷电）的影响。
传输效率高
在长距离传输中，电能损失较小。
直流电的优缺点
绿色能源
随着环保意识的提高和可再生能源的普及，绿色能源将成 为未来电力发展的主流方向，为直流电和交流电的应用提 供更多机遇和挑战。
05
直流电与交流电的转换技术
直流变交流技术
01
02
03
逆变器技术
利用半导体开关器件将直 流电转换为交流电，常见 于光伏逆变器、电动汽车 逆变器等。
交流电(初中 物理课件)
单位:赫兹(Hz)
f=1/T
中国交流电:f=50HZ T=0.02S
e(i) +
T
t
o
变化状态完全相同的两点间的时间(t)为一个周期(T)
四、交流的有效值
关于有效值的说明 1、通常所说照明电路的电压是220v，指的是交 流的有效值。 2、各种使用交流的电器设备的铭牌上所标的额 定电流和额定电压的数值都是它的有效值。
高三物理总复习： 交流电
张小民
电流的分类
恒定电流:大小 和方向都不随时 间变化的电流
交变电流:大小 和方向随时间周 期性变化的电流
一、交变电流的产生
交流电动机的基本结构
N
S
电枢
磁极
中性面
N
V // B 最 大
/ 位置：中性面
S
任一时间t线圈平面 转过角度： wt
再 见
3、交流电压表和电流表所测的数值也是有效值。
4、如果没有特别说明，一般说到交流的电动势、 电压、电流时，指的都是有效值。
小 结
4、如图100匝矩形线圈，ab=cd=0.2m, ad=bc=0.1m,磁感应强度B=1T,转速ω=5rad/S, 则线圈中产生的感应电动势最大值为 10 V,
从中性面开始转动的交流电动势瞬时值为： e= 10sin5t V。
二、交流的变化规律
交变电流是按正弦规律变化的，叫做正弦式电流。
公式
e(i)
e =Em sin wt i =Im sin wt
+
图形
o
t
(线圈处于中性面位置时开始计时)
三交流的描述
周期:完成一个周期性变化所用的时间。 符号:T 单位:秒
频率:交流在1s内完成周期性变化的次数。
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下图所示，下列说法中正确的是(
)
A．交变电流的频率为0.02 Hz B．交变电流的瞬时表达式为i＝5cos 50πt(A) C．在t＝0.01 s时，穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D．若发电机线圈电阻为0.4 Ω，则其产生的热功率为5 W
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必考部分 选修3-2 第十章 交变电流 传感器
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三. 表征正弦交变电流的物理量．
A．滑动变阻器 R 消耗的功率为 36 W B．定值电阻 R0 的电阻值为 19 Ω C．流过灯泡 L 的交变电流频率为 25 Hz D．将滑动变阻器 R 的滑片向上滑时，灯泡 L 的亮度变暗
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Байду номын сангаас
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如右图所示，理想变压器的原线圈两端输入的交变电压保持恒
匝数比为1∶4，降压变压器的匝数比为4∶1，输电线的总电阻为R＝4 Ω，
全校22个教室，每个教室用“220 V,40 W”的灯泡6盏，要求所有灯都正 常发光，则 (1)发电机的输出功率多大？ (2)发电机的电动势多大？ (3)输电线上损耗的电功率多大？
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2 2 m
I 2 Im 2
U 2 Um 2
各种使用交变电流的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值，一 般交流电流表和交流电压表测量的数值，也都是有效值．计算热量，热 功率、保险丝的熔断电流时用有效值。另外以后提到交变电流的数值， 凡没有特别说明的，都是指有效值．
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一、变压器
1．变压器的构造：如下图所示，变压器是由 闭合铁芯 和绕在铁芯
上的 两个线圈 组成的．
2．变压器的原理：
互感现象 是变压器工作的基础． 能量损失 的变压器，即 输入 功 率 等 于
3．理想变压器：没有
输出
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功率． 必考部分 选修3-2 第十章 交变电流 传感器
如下图所示，一理想变压器原线圈匝数 n1＝1 100 匝，副线圈匝 数 n2＝220 匝，交流电源的电压 u＝220 2sin 100πt(V)，电阻 R＝44 Ω， 电压表、电流表为理想电表，则下列说法错误的是( )
A．交流电的频率为 50 Hz C．电流表 的示数为 2 A
B．电流表 的示数为 0.2 A D．电压表的示数为 44 V
(2)减小输电导线中的输电电流．由P＝UI可知，当输送功率一定时， 提高输电的电压，可以减小输电电流．
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高压输电问题的分析
1．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(如下图为例)：
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闭合矩形线圈在磁场中绕垂直于场强方向的轴转动 产生的电流随时间作周期性变化，称交变电流．
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正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)： E (1)电动势e随时间变化的规律：e＝ msin ωt . (2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝ Umsin ωt .
下列说法中正确的是( )
A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大
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例2、某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电流的图象如
1. 交变电流的最大值（Im和Um） 它是交变电流在一个周期内所能达到 的最大数值，可以用来表示交变电流的电流强弱或电压高低. 在求解电容器的击穿电压等物理量用峰值．
2. 交变电流的有效值 它是根据电流的热效应来规定的．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． 正弦交变电流的有效值与最大值之间有如下的关系：
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3、交变电流的瞬时值
在研究某一时刻通有交流电的导体受到的安培力时应采用瞬时
值．瞬时值可由瞬时值表达式计算得出． 4、 交变电流的平均值 求一段时间内通过导体横截面的电荷量时用平均值 图中是某一交流电电流随时间变化的图像，此交流电的有效值是 .
5
0
5 2
工具
1
2
3
4
5
6
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如下图，一理想变压器原副线圈匝数比为 n1∶n2＝4∶1，原线圈 a、 b 间接一电压为 u＝220 2sin 100πt(V)的交流电源，灯泡 L 标有“36 V,18 W”，当滑动变阻器 R 的滑片处在某位置时，电流表示数为 0.25 A，灯 泡 L 刚好正常发光，则( )
(3)电流i随时间变化的规律：i＝ Imsin ωt
.
其中ω等于线圈转动的 角速度 ，Em＝ nBSω . 4．正弦交变电流的图象(如下图所示)
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例1(2011·福州质检)一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平
面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e随时间t的变化如右图所示，
A．通过R0电流的有效值是20 A B．降压变压器T2原、副线圈的电压比为4∶1 C．升压变压器T1的输出电压等于降压变压器T2的输入电压 D．升压变压器T1的输出功率大于降压变压器T2的输入功率
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某学校有一台应急备用发电机，内阻为r＝1 Ω，升压变压器的
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例 3、两只相同的电阻，分别通过简谐波形的交流电和方形波的交流 电．两种交变电流的最大值相等，波形如下图所示，在简谐波形交流电 的一个周期内，简谐波形交流电在电阻上产生的焦耳热 Q1 与方形波交流 Q1 电在电阻上产生的焦耳热 Q2 之比为 等于( Q2 A．3∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．4∶3 )
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例 4、将硬导线中间一段折成半圆形，使其半径为 r(m)，让它在 磁感应强度为 B(T)、 方向如图所示的匀强磁场中绕轴 MN 匀速转动， 转 速为 n(r/s)，导线在 a、b 两处通过电刷与外电路连接，外电路接有阻值 为 R(Ω)的电阻，其余部分的电阻不计，则( Bnπ2r2 A．通过电阻 R 的电流恒为 R B．电阻 R 两端的电压的最大值为 Bnπ2r2 C．半圆导线从图示位置转过 180° 的过程中， Bπr2 通过电阻 R 的电荷量为 R Bnπ2r22 D．电阻 R 上消耗的电功率为 2R )
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练规范、练技能、练速度
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定．则当开关S合上时，下列说法正确的是(
A．电压表的示数变小 B．原线圈的电流增大 C．流过R1的电流不变 D．变压器的输入功率减小
)
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1．输电导线上的能量损失：主要是由输电线的电阻发热产生的，
表达式为Q＝
I2Rt
.
2．降低输电损耗的两个途径 l (1)减小输电线的电阻．由电阻定律R＝ρ 可知，在输电距离一定的 S 情况下，为减小电阻，应采用电阻率小的材料，也可增加导线的横截 面积．
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某小型水电站的电能输送示意图如下图所示，发电机通过升压变压 器 T1 和降压变压器 T2 向用户供电．已知输电线的总电阻为 R，降压变压器 T2 的原、 副线圈匝数之比为 4∶1， 降压变压器副线圈两端交变电压 u＝220 2 sin 100πt V，降压变压器的副线圈与阻值 R0＝11 Ω 的电阻组成闭合电路．若 将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是( )
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4．基本关系式
(1)功率关系： P ＝P 入 出
U1 U2 (2)电压关系： ＝ n1 n2
．
I1 n2 (3)电流关系：只有一个副线圈时， ＝ . I2 n1 5．几种常用的变压器 (1)自耦变压器(2)电压互感器(3)电流互感器
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传感器的应用
如图甲所示，M是一个小型理想变压器，原副线圈匝数之比n1∶n2＝10∶1， 接线柱a、b接上一个正弦交变电源，电压随时间变化规律如图乙所示，变压 器右侧部分为一火灾报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料(电阻随 温度升高而减小)制成的传感器，R1为一定值电阻．下列说法中正确的是 ( ) A．电压表示数为22 V B．当传感器R2所在处出现火灾时，电压表的示数减小 C．当传感器R2所在处出现火灾时，电流表的示数减小 D．当传感器R2所在处出现火灾时，电阻R1的功率变小
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例 5、如右图所示，线圈 abcd 的面积是 0.05 m2，共 100 匝，线圈电阻 1 为 1 Ω，外接电阻 R 为 9 Ω，匀强磁场的磁感应强度为 B＝ T，当线圈 π 以 300 r/min 的转速匀速旋转时，求： (1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中 感应电动势的瞬时值表达式； 1 (2)线圈转过 s 时电动势的瞬时值多大； 30 (3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？ 1 (4)从中性面开始计时，经 s 通过电阻 R 的电荷量为多少？ 30