交变电流复习课好汇编

的发热功率（ B ）
A．0.25P B ．0.5P C ．P D ．2P
4、如图表示一交流的电流随时间变化的图像，此交
变电流的有效值是多大？ 5A
42
?3 2
解：
直流
P
?
U2
R
? 10 2 R
交流 P1
?
(Um 2
)2
/
R
?
U2 m 2R
?
10 2 2R
所以有
P1
?
P 2
?
0.5P
5.图中两交变电流通过相同的电阻 R。求： （1）分别写出它们的有效值、周期和频率。 （2）计算它们在 R上产生的功率之比。
(R ? r )2
6.如图所示，线圈的面积是 0.05㎡，共有100匝；线
圈电阻为1Ω，外接电阻 R＝9Ω，匀强磁场的磁感应强
度为B＝1／πT，当线圈以 300r/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
电动势的瞬时表达式；
? ? ? e ? Emsin tN? BS?2 n?sin(2 nt)
的关系
I?
Im 2
?
0.707 I m
U
?
Um 2
?
0.707U m
(4) 一般用电器上标注的额定值是 有效值，而电容器上
标注的是 最大值
4．平均值：E ? N ? ?
?t
计算通过某导体截面的电量一定要用平均值。
课堂练习
1、下列说法正确的是（ AB）
A．电流在一个周期内电流方向改变两次． B．正弦交流电的有效值是最大值的 1/ 2 倍． C．因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效 值与平均值相同． D．若正弦交变电流的最大值是 10A ，则它的最小值 是-10A ．
3.图象表示：
T T T
4.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 ②旋转磁极式发电机 转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
两个特殊位置：
第一特殊位置： S B —中性面
中性面特点：
1、磁通量最大Ф=Ф max 2、导体边不切割磁感 线
（2）将电源改为 U＝220V的直流电源，则 （ BC ）
A．A灯比原来亮
B．B灯比原来亮
C．C灯和原来一样亮 D．C灯比原来亮
在输电过程中，电压必须进行调整。
5.4 变压器
原线圈 闭合铁芯 副线圈
一、变压器的构造
1、示意图
铁芯
原
∽U1线 圈
n1 n2
(1)闭合铁芯
(绝缘硅钢片叠合而成)
(2)原线圈(初级线圈)
22
电流表的示数
I ? E ? 35.4 ? 3.54 A R? r 9?1
电压表的示数 U ? IR ? 3.94? 9 ? 31.86V
(4)线圈每转过一周，外力所做的功。
有效值：E、I、U
例 1 ： 某交流电压随时间的变 化规律如图所示，则此交流电 的频率是 _____Hz ，交流电压 的有效值等于 ____V
7、如图所示，矩形线圈的匝数为 n，线圈面积为 S， 线圈内阻为 r，在磁感应强度为 B的匀强磁场中绕OO' 轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为 R。在线圈由 图示位置转过 90°的过程中，求：
(1) 通过电阻R的电量q；
(2) 电阻R上产生的焦耳热 Q
q ? nBS R? r
Q
?
?? R ( nBS ) 2
（1）反映电容对交流的阻碍作用 （2）影响容抗大小的因素
电容越大，交流的频率越高 ，电容器对交流的阻碍 作用就越小， 容抗越小 。
* 公式：
XC
?
1
2?fC
3.应用 通交流、隔直流，通高频、阻低频
（1）隔直电容：隔直流，通交流。
（2）高频旁路电容：让高频交流信号通过电容，而 将低频信号送到下一级。 作用：通高频，阻低频。
电流的瞬时值：
i=
e R总
=
ERm总sin
ωt
=Im
sin ωt
电压的瞬时值： u=iR = Im Rsinωt =Um sinωt
垂直于中性面开始计时：e=Em cosωt
2.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，故 一周 里线圈中电流方向改变两次．
交变电流
一、正弦式电流的产生和规律
1.正弦式电流的产生 当闭合矩形线圈在匀强磁场中， 绕垂直于磁感线的轴线 做匀速 转动时，闭合线圈中就有交流 电产生．
中性面开始计时：
θ
e=E m sin ωt＝ NBSω sin2πft
电动势随时间按正弦规律变化。
θ
（Em 意义？由什么决定？公式）
Em=NBSω
②有效值一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个 周期的时间来确定有效值的．
③交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元 件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值， 并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。
注意：电容器的耐压值是交流的最大值。
(3)．正弦（或余弦） 交变电流有效值与最大值之间
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时刻通过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。
复习 1、什么是交流电？ 2、正弦式交流电的规律？
从中性面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emsinωt 电流瞬时值表达式：i=Imsinωt
?
100
?
1
?
?
0.05??2?
300 sin(2?? 300 t)
60
60
? 50 sin(10? tV)
(2) 线圈转过1／30s 时电动势的瞬时值多大；
当t＝1／30s 时，电动势的瞬时值
e ? 50sin(10? ? 1 ) ? 43.3V
30
(3)电路中电压表和电流表示数各是多少。
电动势的有效值为 E ? Em ? 50 ? 35.4V
二、变压器的工作原理 ——互感现象
原线圈 接交 流电
原线圈 产生感 应电动势
在铁芯中 产生变化 的磁通量
在铁芯中 产生变化 的磁通量
副线圈 产生感 应电动势
副线圈 有交 流电
二、变压器的工作原理 ——互感现象
铁芯
e
原 ∽U1线
圈
n1 n2
副
线 U2 圈
0
t1
t2 t3
t
t4
变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了：
我 10 分 钟把水 烧开
我的电 流是恒 定的3A
我 10 分 钟也把水 烧开！
我的电流 是变化的
我的电流 有效值是
3A
3．有效值
（1）定义：使交变电流和直流通过 相同阻值 的电阻，如果它们 在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一 交变电流的有效值．（热效应相同）
（2）说明：
①交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的 方向无 关，计算电功和热量必须用有效值
二、描述交变电流大小的物理量
1、瞬时值 e ? NBS? s i?n t
2 、最大值 ( 峰值 ) ：
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋
转时，电动势最大值：
U/V
Em ? nBS?
电压最大值
Um
电压瞬时值
t/s
0
3．有效值
甲、乙图中电炉烧水 ,设壶材料相同、水质量相等、 水的初温相同．若直流电源用 10分钟把水烧开， 而第二次用交流电时也用 10分钟把水烧开
电能 → 磁场能 → 电能转化
(U1、I1) (变化的磁场)
( U2、I2)
若给原线圈接直流电压U1,副线圈电压U2=? 0
三、理想变压器
——没有能量损失的变压器
输入功率等于输出功率
P入＝P出
四、理想变压器的变压规律
原、副线圈中通过的磁通
I1
量始终相同(无漏磁),因此产 ~U1
生的感应电动势分别是：
解析：因L有“通低频、阻高频”的特点， 因此L 的作用是阻挡高频成分；而通过 L 后还有 少量的高频成分，利用C“通高频、阻低频”的 特点，使绝大部分高频成分从C流过。
练习1、如图所示，线圈L的自感系数和电容器 的电容C都很小（如L＝100μH，C＝100pF）。 此电路的主要作用是---------（ D ）
i/A 5
i/A 5
0
0.2 0.4
0
0.2 0.4
t/s
t/s
-5
-5
i/A 5
i/A 5
0
0.2 0.4 t/s
0
0.2 0.
?
5 2
2A
T1 ? 0.4s
f1 ? 2.5Hz
I2 ? 5A T2 ? 0.4s f2 ? 2.5Hz
（2）P甲:P 乙＝I12R: I22R＝（ I1／I2）2＝1:2
例2：图为一交流随时间变化 的图像，求此交流的有效值
u/v 100
0 -50
0.2
i/A
2
0
1
t/s 0.4 0.6
2
3
4 t/s
-4
例3：电路两端的交流电压u=Umsin314t (V) ，在t=0.005s 时 的电压为10V，则此时接在电路两端的电压表读数是 _____V