交变电流(全章总结)
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Em
0 t2 t1 t3 t4
t
• 2、如图所示为一正弦交变电流通过一电子 元件时的波形图，则下列说法正确的是 （ B ） • A、这也是一种交变电流 • B、电流的变化周期是0.02S • C、电流变化的周期是0.01S • D、电流通过100欧的电阻时，1S内产生热 量200J i/A
2 t/s
第8题
• 7、、远距离送电，已知升压变压器输出电 压为U，功率为P，降压变压器的输入电压 为U′，输电线的电阻为R，则线路损耗的热 功率P损可用下面哪种方法计算（ ） D • A、P损=U2/R • B、P损=U′2/R • C、（U2-U′2）/R • D、P损＝P2R/U2
• 8、如图所示，理想变压器副线圈上通过输电 线接两个相同的灯泡L1、L2，输电线的等效 电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通时， 以下说法正确的是（BCD） • A、副线圈两端M、N间的电压减小 • B、副线圈输电线等效电阻R上的电压将增大 • C、通过灯泡L1的电流减小 • D、原线圈中的电流来自百度文库大
二、表征交变电流的物理量
• 1、周期： ； • 频率: 单位时间内周期性变化的次数 ； T=1/f • 关系： • 我国交流电的频率： 50HZ ，1S内电流 改变方向 100 次
• 2、 交变电流的“四值”
交变电流完成一次周期性变化所用的时间
物理量 瞬时值 最大值
物理含义
交变电流某一 时刻的值
重要关系
e=Emsinwt i=Imsinwt Em=nBSw Im=Em/(R+r) 对正弦式交变 电流：
应用及说明
计算线圈某一时 刻的受力情况
最大的瞬时值
有效值
根据电流的热 效应定义的
注意“三同”：相 I 同电阻、相同时间、 相同热量。
1 I m 0.707 I m 2
当考虑某些电学元 件的击穿电压时， 指交变电压的最大 值 通常所说的电压、电 流值、交流电表读数、 保险丝熔断电流电流 值都指有效值；求解 电热、电功率时要使 用有效值；计算时的 相同时间指一个周期。
交变电流复习
一、交变电流
• 1、定义: 大小 和 方向 都随时间周期性变化的电流 • 2、产生：线圈在 匀强磁场 中绕垂直于磁场 方向的轴转动。 • 特殊位置：中性面：B ┴ S，磁通量 最大 ， • 感应电动势 最小 ，电流 改变 方向。 • 最大值位置： B ∥ S，磁通量 等于0 ， • 感应电动势 最大 ，电流不改变 方向。 • 3、表达式： e= Emsinωt，（中性面开始） • e= Emcosωt ，（与中性面垂直开始） • Em= nBSω . • 4、按正弦规律变化的电流叫正弦式交变电流
通直流、阻交流；通交流、隔直流； 通高频、阻低频 通低频、阻高频 由线圈的自感系 数和交流电的频 率共同决定 XL=2∏fL 由电容的大小和 交流电的频率共 同决定 Xc=1/(2∏fc)
由导体本身决 定
• • • • • • • • • • • •
四、变压器 1、结构及电路示意图 2、工作原理：电磁感应（互感现象） 。 3、理想变压器的特点 不计 铜损 、 铁损 、 磁漏 ； 4、理想变压器的变压、变流、功率关系 U1/U2=n1/n2 （与负载、副线圈的多少无关） P入=P出 I1/I2=n2/n1 (仅适用于只有一个副线圈的情况） 5、因果关系： 电压： 电流： I2决定I1 功率：U1决定U2 输出决定输入，功率按需分配
• 9、一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感 线的对称轴转动，形成如图所示的交变电 动势图象,试根据图象求出： • （1）线圈转动的角速度； • （2）电动势的有效值； • （3）t = 1.0×10−2 s时，线圈平面和磁场 方向的夹角。
• 10、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户 供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为 400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为 n1﹕n2=1﹕5，两变压器之间输电导线的总电阻 R=l.0Ω，降压变压器输出电压U4＝220V，求： • （1）升压变压器的输出电压； • （2）输送电能的效率多大； • （3）降压变压器的原、副线圈的匝数比n3﹕n4； • （4）如果不用变压器，输电导线的热损耗是用变 压器时的几倍.
平均值
交变电流图线与时 间轴所围成面积与 对应时间的比值
E平均=nΔφ/Δt
计算有关电荷 量时，只能用 平均值
电阻 产生的 原因 阻碍的 特点 相关 因素
定向移动的电 荷与不动离子 间的碰撞 对直流、交流 均有阻碍作用
感抗
电感线圈的自 感现象阻碍电 流的变化
容抗
极板上所带电 荷对定向移动 电荷的阻碍
a
b
• 5、理想变压器原线圈1400匝，副线圈700 匝并接有电阻R，当变压器工作时原线圈中 （D ） • A、电流的频率之比为2:1 • B、功率之比为2:1 • C、电流之比为：2:1 • D、电压之比为2:1
• 6、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝 数比n1﹕n2=4﹕1，当导体棒L在匀强磁场 中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电 流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示 数为（B ） • A、3 mA A1 A2 • B、0 mA v n1 n2 R • C、48 mA B • D、与负载R的值有关
• 4、在电子线路中，从某一装置输出的交变电流 常常既有高频成分又有低频成分，如图所示的电 路，a、b两端得到的交变电流既有高频，又有低 频，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个 100PF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确 的是（ACD ） • A、L 的作用是“通低频，阻高频” • B、 C 的作用是“通低频，阻高频” • C、 C 的作用是“通高频，阻低频” • D、 通过R的电流中，低频电流所占百分比远远 大于高频电流
0 0.01 0.02 0.03
• 3、有一个交变电流，其电压u=311sin314tV, 则（ ） AD • A、此交变电流做打点计时器的电源时，打点 周期为0.02S • B、它可使“220V 100W”的灯泡正常发光， 也可使耐压值为220V的电容器正常工作 • C、用交流电压表测量时，读数为311V • D、使用这个交流电的用电器，每通过1C的电 荷量时，电流做功220J
• • • • • •
五、电能的输送 输电导线损失的功率：P损=I2R线=（P/U)2R线 减小电能损失的方法： （1）减小输电线路的电阻 （2）提高输送电压 当输送的电功率一定时，输电电压增大为原 来的n倍，输电线上损失的功率就减少到原来 的1/n2 • 远距离输送电能的几个基本关系：
• 1、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的变化如图所示，下列说法正确的是 （ ） BD • A、t1时刻通过线圈的磁通量是0 • B、 t1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、每当电动势e变换方向时，通过线圈的磁 通量的绝对值都为最大 e
0 t2 t1 t3 t4
t
• 2、如图所示为一正弦交变电流通过一电子 元件时的波形图，则下列说法正确的是 （ B ） • A、这也是一种交变电流 • B、电流的变化周期是0.02S • C、电流变化的周期是0.01S • D、电流通过100欧的电阻时，1S内产生热 量200J i/A
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第8题
• 7、、远距离送电，已知升压变压器输出电 压为U，功率为P，降压变压器的输入电压 为U′，输电线的电阻为R，则线路损耗的热 功率P损可用下面哪种方法计算（ ） D • A、P损=U2/R • B、P损=U′2/R • C、（U2-U′2）/R • D、P损＝P2R/U2
• 8、如图所示，理想变压器副线圈上通过输电 线接两个相同的灯泡L1、L2，输电线的等效 电阻为R，开始时，开关S断开，当S接通时， 以下说法正确的是（BCD） • A、副线圈两端M、N间的电压减小 • B、副线圈输电线等效电阻R上的电压将增大 • C、通过灯泡L1的电流减小 • D、原线圈中的电流来自百度文库大
二、表征交变电流的物理量
• 1、周期： ； • 频率: 单位时间内周期性变化的次数 ； T=1/f • 关系： • 我国交流电的频率： 50HZ ，1S内电流 改变方向 100 次
• 2、 交变电流的“四值”
交变电流完成一次周期性变化所用的时间
物理量 瞬时值 最大值
物理含义
交变电流某一 时刻的值
重要关系
e=Emsinwt i=Imsinwt Em=nBSw Im=Em/(R+r) 对正弦式交变 电流：
应用及说明
计算线圈某一时 刻的受力情况
最大的瞬时值
有效值
根据电流的热 效应定义的
注意“三同”：相 I 同电阻、相同时间、 相同热量。
1 I m 0.707 I m 2
当考虑某些电学元 件的击穿电压时， 指交变电压的最大 值 通常所说的电压、电 流值、交流电表读数、 保险丝熔断电流电流 值都指有效值；求解 电热、电功率时要使 用有效值；计算时的 相同时间指一个周期。
交变电流复习
一、交变电流
• 1、定义: 大小 和 方向 都随时间周期性变化的电流 • 2、产生：线圈在 匀强磁场 中绕垂直于磁场 方向的轴转动。 • 特殊位置：中性面：B ┴ S，磁通量 最大 ， • 感应电动势 最小 ，电流 改变 方向。 • 最大值位置： B ∥ S，磁通量 等于0 ， • 感应电动势 最大 ，电流不改变 方向。 • 3、表达式： e= Emsinωt，（中性面开始） • e= Emcosωt ，（与中性面垂直开始） • Em= nBSω . • 4、按正弦规律变化的电流叫正弦式交变电流
通直流、阻交流；通交流、隔直流； 通高频、阻低频 通低频、阻高频 由线圈的自感系 数和交流电的频 率共同决定 XL=2∏fL 由电容的大小和 交流电的频率共 同决定 Xc=1/(2∏fc)
由导体本身决 定
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四、变压器 1、结构及电路示意图 2、工作原理：电磁感应（互感现象） 。 3、理想变压器的特点 不计 铜损 、 铁损 、 磁漏 ； 4、理想变压器的变压、变流、功率关系 U1/U2=n1/n2 （与负载、副线圈的多少无关） P入=P出 I1/I2=n2/n1 (仅适用于只有一个副线圈的情况） 5、因果关系： 电压： 电流： I2决定I1 功率：U1决定U2 输出决定输入，功率按需分配
• 9、一矩形线圈，在匀强磁场中绕垂直磁感 线的对称轴转动，形成如图所示的交变电 动势图象,试根据图象求出： • （1）线圈转动的角速度； • （2）电动势的有效值； • （3）t = 1.0×10−2 s时，线圈平面和磁场 方向的夹角。
• 10、有一台发电机通过升压和降压变压器给用户 供电，已知发电机的输出功率是20kW，端电压为 400V，升压变压器原、副线圈的匝数比为 n1﹕n2=1﹕5，两变压器之间输电导线的总电阻 R=l.0Ω，降压变压器输出电压U4＝220V，求： • （1）升压变压器的输出电压； • （2）输送电能的效率多大； • （3）降压变压器的原、副线圈的匝数比n3﹕n4； • （4）如果不用变压器，输电导线的热损耗是用变 压器时的几倍.
平均值
交变电流图线与时 间轴所围成面积与 对应时间的比值
E平均=nΔφ/Δt
计算有关电荷 量时，只能用 平均值
电阻 产生的 原因 阻碍的 特点 相关 因素
定向移动的电 荷与不动离子 间的碰撞 对直流、交流 均有阻碍作用
感抗
电感线圈的自 感现象阻碍电 流的变化
容抗
极板上所带电 荷对定向移动 电荷的阻碍
a
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• 5、理想变压器原线圈1400匝，副线圈700 匝并接有电阻R，当变压器工作时原线圈中 （D ） • A、电流的频率之比为2:1 • B、功率之比为2:1 • C、电流之比为：2:1 • D、电压之比为2:1
• 6、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝 数比n1﹕n2=4﹕1，当导体棒L在匀强磁场 中向左做匀速直线运动切割磁感线时，电 流表A1的示数是12mA，则电流表A2的示 数为（B ） • A、3 mA A1 A2 • B、0 mA v n1 n2 R • C、48 mA B • D、与负载R的值有关
• 4、在电子线路中，从某一装置输出的交变电流 常常既有高频成分又有低频成分，如图所示的电 路，a、b两端得到的交变电流既有高频，又有低 频，L是一个25mH的高频扼流圈，C是一个 100PF的电容器，R是负载电阻，下列说法正确 的是（ACD ） • A、L 的作用是“通低频，阻高频” • B、 C 的作用是“通低频，阻高频” • C、 C 的作用是“通高频，阻低频” • D、 通过R的电流中，低频电流所占百分比远远 大于高频电流
0 0.01 0.02 0.03
• 3、有一个交变电流，其电压u=311sin314tV, 则（ ） AD • A、此交变电流做打点计时器的电源时，打点 周期为0.02S • B、它可使“220V 100W”的灯泡正常发光， 也可使耐压值为220V的电容器正常工作 • C、用交流电压表测量时，读数为311V • D、使用这个交流电的用电器，每通过1C的电 荷量时，电流做功220J
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五、电能的输送 输电导线损失的功率：P损=I2R线=（P/U)2R线 减小电能损失的方法： （1）减小输电线路的电阻 （2）提高输送电压 当输送的电功率一定时，输电电压增大为原 来的n倍，输电线上损失的功率就减少到原来 的1/n2 • 远距离输送电能的几个基本关系：
• 1、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的变化如图所示，下列说法正确的是 （ ） BD • A、t1时刻通过线圈的磁通量是0 • B、 t1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、每当电动势e变换方向时，通过线圈的磁 通量的绝对值都为最大 e