交变电流复习讲义
高三物理复习《十七、交变电流》(课件)
介绍：实际应用中各种各样的交变电流波形。
4、交流发电机： （1）主要组成部分：产生感应电动势的线圈和产生磁场的磁极。这两部分中转动的部分叫做转子，不转动的部分叫做定子。 （2）通常发电机是电枢线圈不转动，而是磁极转动，这种发电机叫做旋磁式发电机。 说明；①这样的发电机输出的电压一般不超过500V，电压过大会烧坏电刷和滑环。②发电机的转子是由蒸汽轮机、水轮机或其他动力机带电的。 例题分析：见《课课练》第1图象： （观看课件）
理论和实验都表明，通常所说交变电流的图象是正弦函数图象。
（2）它的电流变化规律：
分别表示交变电流随时间变化的瞬时值和最大值
（3）它的电压和电动势变化规律：
想一想：这两个公式中，哪个量表示的是瞬时值，哪个量表示的是最大值？
第十七章 交变电流 一、交变电流的产生的变化规律
1、交变电流的产生：（观看课件） 想一想： ①感应电流的方向可以用什么方法判断？ ②线圈转动到什么位置时感应电流的方向要改变一次？ 说明：“中性面”是指线圈平面跟磁感线垂直时的位置。当线圈转动到中性面时，电流的方向要发生改变，此时的瞬间电流最小（等于零）。
《交变电流》 讲义
《交变电流》讲义一、什么是交变电流在我们的日常生活中，电无处不在。
从家里的电灯、电视，到工厂里的机器设备，都离不开电的驱动。
而我们常见的电，通常有两种：直流电和交变电流。
直流电，顾名思义，它的电流方向是始终不变的。
比如我们常见的电池提供的就是直流电。
而交变电流则不同，它的大小和方向都会随时间周期性地变化。
简单来说，就像一个波浪一样，有起有伏，有来有回。
我们生活中使用的市电，也就是 220V 的交流电，就是一种典型的交变电流。
它的频率一般是 50Hz，这意味着它的大小和方向在 1 秒钟内会变化 50 次。
二、交变电流的产生那么，交变电流是怎么产生的呢？这就要提到电磁感应现象。
当一个闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。
如果让导体在磁场中不断地做周期性的运动，就能够产生交变电流。
具体来说，常见的交流发电机就是利用电磁感应原理来产生交变电流的。
在交流发电机中，有一个固定的磁场，而线圈则在磁场中不停地转动。
当线圈经过不同的位置时，磁通量会发生变化，从而产生大小和方向不断变化的感应电流。
三、交变电流的图像为了更好地理解交变电流的变化规律，我们常常通过图像来表示。
最常见的就是正弦式交变电流的图像，它的形状类似于正弦函数的曲线。
在图像中，横轴表示时间，纵轴表示电流的大小。
从图像中，我们可以直观地看到电流的最大值、最小值，以及周期和频率等信息。
比如，一个正弦式交变电流的表达式可以写成：i ＝Iₘsin(ωt ＋φ)，其中 Iₘ 是电流的最大值，ω 是角频率，t 是时间，φ 是初相位。
通过分析图像，我们能够清楚地了解交变电流在不同时刻的大小和方向变化，这对于研究和应用交变电流都非常重要。
四、交变电流的物理量在描述交变电流时，有几个重要的物理量需要我们了解。
1、峰值（最大值）这是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
对于正弦式交变电流来说，峰值等于有效值的√2 倍。
2、有效值如果让交变电流和直流电通过相同的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，那么这个直流电的数值就被称为交变电流的有效值。
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。
《描述交变电流的物理量》 讲义
《描述交变电流的物理量》讲义一、交变电流的产生在日常生活和生产中，我们广泛使用的电能大多是以交变电流的形式传输和利用的。
那么，交变电流是如何产生的呢？简单来说，交变电流是由交流发电机产生的。
交流发电机的主要部件是电枢和磁极。
当电枢在磁场中旋转时，通过电枢的磁通量会发生周期性变化，从而在电枢中产生感应电动势。
如果电枢外接闭合电路，就会形成交变电流。
二、描述交变电流的物理量1、周期和频率周期（T）是交变电流完成一次周期性变化所需的时间，单位是秒（s）。
频率（f）则是交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz）。
它们之间的关系是：f ＝ 1/T 。
例如，我国电网中交变电流的频率是 50Hz，这意味着电流在 1 秒钟内完成 50 次周期性变化，其周期就是 1/50 ＝ 002 秒。
周期和频率反映了交变电流变化的快慢。
周期越短或频率越高，电流变化就越快。
2、峰值和有效值峰值（Im 或 Um）是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
对于正弦式交变电流，峰值等于有效值的√2 倍。
有效值（I 或 U）是根据电流的热效应来定义的。
让交变电流和直流电流通过相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么这个直流电流的值就称为交变电流的有效值。
在日常生活中，我们所说的交变电流的电压、电流值通常都是指有效值。
例如，家庭电路的电压是 220V，就是指有效值。
3、瞬时值瞬时值（i 或 u）是交变电流在某一时刻的值。
对于正弦式交变电流，瞬时值可以用公式 i ＝Im sinωt 或 u ＝Um sinωt 来表示，其中ω是角频率，ω ＝2πf 。
瞬时值能够反映交变电流在不同时刻的具体大小和方向。
三、正弦式交变电流的表达式正弦式交变电流的电动势、电压和电流的瞬时值表达式分别为：e ＝Em sinωtu ＝Um sinωti ＝Im sinωt其中，Em、Um 和 Im 分别是电动势、电压和电流的峰值，ω 是角频率，t 是时间。
第59讲交变电流的产生和描述(讲义)
第59讲交变电流的产生和描述目录复习目标网络构建考点一交变电流的产生规律【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 正弦式交变电流的产生知识点2 交变电流瞬时值表达式【提升·必考题型归纳】考向1 有关中性面的问题考向2 交变电流的图像问题考点二有效值的理解与计算【夯基·必备基础知识梳理】知识点1 求解有效值的两个关键点知识点2 几种典型交变电流的有效值【提升·必考题型归纳】考向交变电流有效值的求解考点三交变电流“四值”的理解和应用【夯基·必备基础知识梳理】知识点交变电流“四值”的比较【提升·必考题型归纳】考向1 交变电流的最大值考向2 交变电流的瞬时值考向3 交变电流的有效值考向4 交变电流的平均值真题感悟1、理解和掌握交变电流的产生规律。
2、理解和掌握交变电流的四值问题。
交变电流的产生和描述交变电流的产生规律1.正弦交流电的产生2.交变电流的瞬时值表达式有效值的理解与计算1.求有效值的两个关键点2.几种典型交变电流的有效值四值问题交变电流四值的比较考点一 交变电流的产生规律知识点1 正弦式交变电流的产生 (1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
(2)两个特殊位置的特点：①线圈平面与中性面重合时，S①B ，Φ最大，＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。
①线圈平面与中性面垂直时，S①B ，Φ＝0，最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。
(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次。
(4)交变电动势的最大值Em ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。
知识点2 交变电流瞬时值表达式(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式E m ＝nBSω求出相应峰值。
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。
如：①线圈在中性面位置开始计时，则it 图像为正弦函数图像，函数表达式为i ＝I m sin ωt 。
2023高考总复习讲义——交变电流
专题十三交变电流一、交变电流1．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流．2．交变电流：大小和方向随时间作周期性变化的电流．3．正弦交变电流：电流随时间按正弦规律变化的电流．二、正弦交变电流的产生和表述1．产生：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．中性面——①线圈平面垂直于磁场②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。
线圈转动一周，线圈中电流方向改变两次．2．正弦式交变电流瞬时值表达式：(1)当从中性面开始计时：电动势瞬时值表达式为e＝E m sin_ωt.当正弦交变电流的负载为灯泡等用电器时，负载两端的电压u、流过的电流i也按正弦规律变化，即u＝U m sin_ωt，i＝I m sin_ωt.(2)当从与中性面垂直的位置开始计时：e＝E m cos_ωt.3．正弦式交变电流的峰值表达式：E m＝NSBω4．正弦式交变电流的图像及应用：从中性面计时从平行面计时【例1】如下图所示图像中属于交流电的有()【例2】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生的交变电流的图像如图4所示，由图中信息可以判断()图4A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D线圈转过的角度为2πD．若从O～D历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次练习：一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图像如图6甲所示，则下列说法中正确的是()图6A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02 s时刻，交变电动势达到最大D．该线圈产生的相应交变电动势的图像如图乙所示【例3】如图7所示，线圈的面积是0.05 m 2，共100匝，匀强磁场的磁感应强度B ＝1π T ，当线圈以300 r/min 的转速匀速旋转时，求：图7(1)若从线圈的中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式．(2)从中性面开始计时，线圈转过130 s 时电动势瞬时值多大？答案 (1)e ＝50sin(10πt )V (2)43.3 V解析 (1)n ＝300 r /min ＝5 r/s ，因为从中性面开始转动，并且求的是瞬时值，故 e ＝E m sin ωt ＝NBS ·2πn sin (2πnt )＝50sin (10πt )V(2)当t ＝130 s 时，e ＝50sin (10π×130)V ≈43.3 V练习1：矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的感应电动势最大值为50 V ，那么该线圈由图5所示位置转过30°，线圈中的感应电动势大小为( )图5A ．50 VB ．25 3 VC ．25 VD ．10 V练习2：交流发电机在工作时电动势为e ＝E m sin ωt ，若将发电机的转速提高一倍，同时将线圈所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为( )A ．e ′＝E m sin ωt 2B ．e ′＝2E m sin ωt2C ．e ′＝E m sin 2ωtD ．e ′＝E m2sin 2ωt练习3：如图6所示，匀强磁场的磁感应强度为B ＝0.50 T ，矩形线圈的匝数N ＝100匝，边长L ab ＝0.20 m ，L bc ＝0.10 m ，以3 000 r/min 的转速匀速转动，若从线圈平面通过中性面时开始计时，试求：图6(1)交变电动势的瞬时值表达式；(2)若线圈总电阻为2 Ω，线圈外接电阻为8 Ω，写出交变电流的瞬时值表达式； (3)线圈由图示位置转过π/2的过程中，交变电动势的平均值．三、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。
交变电流复习ppt课件
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2、如图所示，当交流电源的电压（有效值）U＝220V、 频率f＝50Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同（L无直流 电阻）。
（1）将交流电源的频率变为f＝100Hz，
则 （ AC ） （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
单位：赫兹
0.02s
我国市电的频率是
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6
2、交流电的峰值和瞬时值公式：
e
E
mO
－
Em
T
峰值
瞬时值 eEmsint()
t
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
电动势峰值Em=NBLV=NBSω
电流峰值Im=Em/R
路端电压峰值Um=ImR
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高二物理选修3-2 交变电流复习课件
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1
知识网络
交变电流的产生及其变化规律
峰值
交
瞬时值
变
描述交变电流的物理量
电
有效值、平均值
流
周期、频率
电感、电容的作用
交流电路
变压器
远距离输电
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2
一、交变电流的产生
1、产生：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
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4.如图1所示，为电热毯的电路图，电热丝接在 u=311sin100πt V的电源上，电热毯被加热到一 定温度后，通过装置P 使输入电压变为图2所示 波形，从而进入保温状态，若电热丝电阻保持 不变，此时交流电压表的读数是 ( B ) A、110V B、156V C、220V D、311V
交变电流复习课件
本课程旨在复习交变电流的基本概念、电学参数、测量分析、电路分析和应 用，以及加强练习和考核的能力。
交变 与直流电的区别。
交流电的产生方式
学习交流电的产生方式，包括 电磁感应和发电机的原理。
电压和电流的正弦波形
掌握交变电压和电流呈正弦波 形的原因及其重要性。
电压和电流的相位关 系
理解交变电流中电压和电流的相 位差和相位关系。
交变电流的应用
交变电流在电力系统中 的应用
介绍交变电流在电力输送和配 电系统中的重要性和应用。
交变电流在电子电路中 的应用
探索交变电流在电子设备和电 路中的应用，如变压器、电感 电路等。
交变电流在生活中的应用
了解交变电流在家庭、工业和 商业场景中的实际应用。
练习与考核
1 理解交变电流的基本概念和电学参数
加深对交变电流基本概念和电学参数的理解。
2 掌握交变电流的测量和分析方法
通过练习和实践，掌握交变电流的测量和分析技 巧。
3 熟悉交变电路的分析和计算技术
4 综合应用交变电流知识解决实际问题
通过解决实际问题，熟悉交变电路的分析和计算 技术。
通过综合应用交变电流知识，解决实际生活和工 作中的问题。
交变电流的基本电学参数
电压、电流、功率的计算公 式
学习如何计算交变电流中的电压、 电流和功率。
相位差和功率因数
了解交变电流中的相位差和功率因 数对电路性能的影响。
有功功率、无功功率和视在 功率
理解有功功率、无功功率和视在功 率以及它们之间的关系。
交变电流的测量和分析
1
交变电流的电路分析
2
学习在交变电流电路中进行电压、电流和
功率的分析。
交变电流复习讲义
例１ . 如图所示，有一理想变压器，原线圈 匝数为 n1 ，两个副线圈的匝数分别为 n2 和 n3 ， 原副线圈的电压分别为U1、U2、U3，电流分别 为I1、I2、I3，两个副线圈负载电阻的阻值未知， 下列结论中，正确的是：( A C D )
(A)U1：U2＝n1：n2，U2：U3=n2：n3；
(B)I1/I3=n3/n1，I1/I2=n2/n1；
(C) I1U1=I2U2＋I3U3 ；
(D) n1I1=n2I2＋n3I3 。
例５：在远距离输电中，当输送的电功率 相同时，则关于输电导线上损失的功率下列说 法正确的是（ A B C ） (A)减小输电导线的电阻可以减小损失的功率， 但此种方法很有限 (B)提高输送电压从而减小输送电流，可大大减 小损失 的功率 (C)损失的功率与输送电压的二次方成反比 (D)损失的功率与输电线上的电压降成反比
2、中性面： 与磁场方向垂直的平面 特点： ①线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通 量最大，但磁通量的变化率为零，感应 电动势为零； ②线圈平面每次转过中性面时，线圈中 感应电流方向改变一次，线圈转动一周 两次通过中性面，故一周里线圈中电流 方向改变两次
2、交流电的峰值和瞬时值公式：
e
瞬时值
t T
E
m
答案：B
四、感抗和容抗
1.感抗表示电感对交变电流的阻碍作用 。
X L 2fL
特点： “通直流，阻交流”、“通低频，阻高频” 2．容抗表示电容对交变电流的阻碍作用 。
1 XC 2fC
特点 ： “通交流，隔直流”、“通高频，阻低频”
★在图所示的电路中，如果交变电流的频率增 大，1、2和3灯的亮度变化情况是（ ） D A．1、2两灯均变亮，3灯变暗 B．1灯变亮，2、3两灯均变暗 C．1、2灯均变暗，3灯亮度不变 D．1灯变暗，2灯变亮，3灯亮度不变
高中物理 交变电流 专题讲义
交变电流一、复习旧知1．掌握交流发电机及其产生正弦式电流的原理，正弦式电流的图象和三角函数表达， 2．理解最大值与有效值，周期与频率；3．知道电阻、电感和电容对交变电流的作用，感抗和容抗二、重难、考点 重难点：交流的基本概念 考点：交流电路的分析与计算 三、知识点讲解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'=当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，线圈转过T /4时间，ωt =π/2，ab 边和cd 边都垂直切割磁感线，sinωt =1，线圈中感应电动势最大，用Em 来表示，Em =BSω．则e =Emsinωt由上式知，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律：t R E R e i mωsin ==，令RE I m m =，则i =Imsinωt 路端电压u =iR =ImRsinωt ，令Um =ImR ，则u =Umsinωt 如果线圈从如图所示位置开始转动，电路中感应电动势、感应电流和路端电压将按余弦规律变化e =Emcosωt i =Imcosωt u =Umcosωt2．中性面当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，这个特定位置叫做中性面，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。
《交变电流的产生》 讲义
《交变电流的产生》讲义一、什么是交变电流在我们的日常生活中，电无处不在。
我们使用的电灯、电视、电脑等电器设备都需要电流来工作。
但大家有没有想过，这些电流是一成不变的吗？其实不是，有一种电流，它的大小和方向会周期性地变化，这就是交变电流，也叫交流电。
我们家里用的市电，就是一种典型的交变电流，其频率一般为 50赫兹，也就是说，电流的大小和方向在 1 秒钟内会变化 50 次。
二、交变电流的产生原理要理解交变电流的产生，我们先来看看一个简单的装置——交流发电机。
交流发电机主要由定子和转子组成。
定子是固定不动的部分，通常由铁芯和绕组构成；转子则是可以旋转的部分，上面也绕有线圈。
当转子在磁场中旋转时，通过电磁感应现象，线圈中就会产生感应电动势。
由于转子不停地旋转，使得穿过线圈的磁通量不断地变化，从而导致感应电动势的大小和方向也在不断地变化，这样就产生了交变电流。
为了更深入地理解这个过程，我们可以从单个线圈的角度来分析。
假设一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。
当线圈平面与磁场方向平行时，此时穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，所以感应电动势最大；当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零。
随着线圈的不断转动，感应电动势的大小和方向就会周期性地变化，从而产生了交变电流。
三、交变电流的变化规律对于一个在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈，其产生的交变电流的电动势、电流和电压都遵循一定的规律。
我们用 e 表示感应电动势，Eₘ 表示电动势的最大值，ω 表示线圈转动的角速度，t 表示时间，φ 表示初相位，那么感应电动势的瞬时值表达式可以表示为：e ＝ Eₘ sin(ωt ＋φ) 。
其中，Eₘ ＝NBSω ，N 是线圈的匝数，B 是磁场的磁感应强度，S 是线圈的面积。
同理，交变电流的瞬时值表达式可以表示为：i ＝ Iₘ sin(ωt ＋φ) ，其中 Iₘ 是电流的最大值。
而交变电压的瞬时值表达式则为：u ＝ Uₘ sin(ωt ＋φ) ，Uₘ 是电压的最大值。
高考物理 专题十一 交变电流考点整合复习课件
1．(单选)下列选项所示的线圈中不能产生交变电流的是( )
A
解析：当线圈绕垂直于磁场的轴转动，磁通量发生变化， 才能产生交变电流，B、C、D 均符合要求，A 项中线圈的磁通 量不发生变化，故不产生交变电流．
2．(单选)某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转 动，产生交变电流的图象如图 11－1－1 所示，由图中信息可以
3．(双选)(2011 年肇庆检测)一矩形金属线圈，绕垂直磁场 方向的转轴在匀强磁场中匀速转动，线圈中产生的电动势 e 随
)
时间 t 变化的情况如图 11－1－2 所示．下列说法正确的是( A．此交流电的频率为 0.5 Hz B．此交流电的电动势有效值为 2 V C．t＝0.01 s 时，线圈平面与磁场方向垂直 D．t＝0.02 s 时，线圈磁通量变化率为零 图 11－1－2
注意：在交流电路中，电压表、电流表等电工仪表的示数 均为交变电流的有效值．在没有具体说明的情况下，所给出的 交变电流的电压、电流指的是有效值．
C
5．(单选)正弦交变电源与电阻 R、交流电压表按照图 11－1 －3 甲所示的方式连接，R＝10 Ω，交流电压表的示数是 10 V．
)
图乙是交变电源输出电压 u 随时间 t 变化的图象．则(
MOMODA POWERPOINT
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图 11－1－3
答案:A
《三相交变电流》 讲义
《三相交变电流》讲义一、三相交变电流的基本概念在现代电力系统中，三相交变电流是最为常见和重要的供电形式。
那什么是三相交变电流呢？简单来说，三相交变电流是由三个频率相同、幅值相等、相位互差120 度的交流电流组成。
这三个电流分别称为 A 相、B 相和 C 相。
为什么要采用三相而不是单相呢？这是因为三相供电具有很多优点。
首先，三相电源可以提供更大的功率，而且在传输相同功率的情况下，三相输电线路比单相输电线路节省材料，降低成本。
其次，三相电机的运行更加平稳，效率更高。
二、三相交变电流的产生三相交变电流是通过三相交流发电机产生的。
三相交流发电机主要由定子和转子组成。
定子上有三个绕组，分别称为 A 相绕组、B 相绕组和 C 相绕组。
当转子在磁场中旋转时，由于电磁感应原理，在这三个绕组中会产生感应电动势。
由于绕组在空间位置上彼此相差 120 度，所以感应电动势的相位也相差 120 度，从而形成了三相交变电流。
三、三相交变电流的表达式假设 A 相电流的瞬时值表达式为：＄i_A ＝ I_m\sin(＼omega t)＄由于 B 相电流滞后 A 相电流 120 度，C 相电流滞后 B 相电流 120 度，所以 B 相和 C 相电流的瞬时值表达式分别为：＄i_B ＝ I_m\sin(＼omega t 120°）＄＄i_C ＝ I_m\sin(＼omega t 240°）＄其中，＄I_m$ 为电流的最大值，＄＼omega$ 为角频率，＄t$ 为时间。
四、三相交变电流的相序三相交变电流的相序是指三相电流达到最大值的先后顺序。
通常有正序和逆序两种。
正序（ABC 相序）是指 A 相电流先达到最大值，然后是 B 相，最后是 C 相。
逆序（ACB 相序）则相反。
在实际的电力系统中，一般都采用正序的三相交变电流。
五、三相电源的连接方式三相电源有两种常见的连接方式：星形连接（Y 连接）和三角形连接（△连接）。
1、星形连接在星形连接中，三个绕组的末端连接在一起，形成一个中性点，而三个绕组的首端分别引出作为相线。
第三章 交变电流 综合复习讲义 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第二册
交变电流综合复习一、正弦式交变电流（1）瞬时值：e =NBSωsin ωt (中性面开始计时) e =NBSωcos ωt (中性面的垂直面开始计时)（2）峰值：E m =NBSω，峰值与线圈的形状无关，与转轴的位置无关，但转轴必须垂直于磁场（3）周期：T=2πω 频率：f =1T（4）中性面和垂直面的比较1. 线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大，但线圈中的电流为零．2. 线圈每次经过中性面时，线圈中感应电流方向都要改变．线圈转动一周，感应电流方向改变两次．【例1】有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20 cm ，线圈总电阻为1 Ω，线圈绕OO ′轴以10π rad/s 的角速度匀速转动，如图所示，匀强磁场的磁感应强度为0.5 T ，问： (1)该线圈产生的交变电流电动势的峰值、电流的峰值分别是多少． (2)若从中性面位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式． (3)线圈从中性面位置开始，转过30°时，感应电动势的瞬时值是多大．【例2】线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图中信息可以判断( )A ．在A 和C 时刻线圈处于中性面位置B ．在B 和D 时刻穿过线圈的磁通量为零C ．从A ～D 线圈转过的角度为2πD ．若从O ～D 历时0.02 s ，则在1 s 内交变电流的方向改变100次【例3】如图a 所示，一矩形线圈abcd 放置在匀强磁场中，并绕过ab 、cd 中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面与磁场夹角θ=45°时（如图b ）为计时起点，并规定当电流自a 流向b 时电流方向为正．则下列四幅图中正确的是（ ）【变式1】1.（多选）如图所示，矩形线圈abcd 放在匀强磁场中，ad ＝bc ＝l 1，ab ＝cd ＝l2.从图示位置起该线圈以角速度ω绕不同转轴匀速转动，则( ) A ．以OO ′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin ωt B ．以O 1O 1′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin ωt C ．以OO ′为转轴时，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωcos ωtD ．以OO ′为转轴跟以ab 为转轴一样，感应电动势e ＝Bl 1l 2ωsin (ωt ＋π2)2. (多选)如图所示，一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速转动，沿着OO ′轴观察，线圈沿逆时针方向转动。
《三相交变电流》 讲义
《三相交变电流》讲义一、什么是三相交变电流在我们的日常生活和工业生产中，电是不可或缺的能源。
而三相交变电流，作为一种特殊的电流形式，发挥着至关重要的作用。
三相交变电流是由三个频率相同、幅值相等、相位互差 120 度的正弦交流电动势组成的电流系统。
这三个电动势分别称为 A 相、B 相和C 相。
想象一下，有三个独立的交流电源，它们按照特定的规律协同工作，就形成了三相交变电流。
这种电流形式相较于单相交流电流，具有很多独特的优点，使得它在大规模的电力传输和工业应用中得到广泛应用。
二、三相交变电流的产生三相交变电流的产生通常依赖于三相交流发电机。
在三相交流发电机中，有三个相同的绕组，分别位于定子铁芯的三个相隔 120 度的位置。
当发电机的转子旋转时，通过电磁感应原理，在这三个绕组中分别产生交流电动势。
由于绕组的位置关系，这三个电动势的相位彼此相差 120 度，从而形成了三相交变电流。
三、三相交变电流的特点1、功率大且稳定由于三相电流的协同作用，三相电机能够提供更大的功率输出，而且运行更加稳定，适用于各种大功率设备的驱动。
2、传输效率高在电力传输中，采用三相输电能够大大降低线路损耗，提高输电效率。
3、旋转磁场三相电流通过特定的连接方式（如星形连接或三角形连接），可以在电机内部产生旋转磁场，这是三相电机能够高效运转的关键。
四、三相交变电流的连接方式1、星形连接（Y 连接）在星形连接中，三个绕组的一端连接在一起，形成一个中性点，而另一端分别引出三根相线。
这种连接方式常用于低压配电系统。
2、三角形连接（Δ 连接）三角形连接是将三个绕组依次首尾相连，形成一个闭合的三角形，从三个连接点引出三根相线。
这种连接方式在工业电机中较为常见。
五、三相交变电流的相序三相交变电流的相序是指三相电动势到达最大值的先后顺序。
通常分为正序（ABC）和逆序（ACB）。
相序在三相电机的旋转方向控制中非常重要。
如果相序错误，电机的旋转方向将与预期相反。
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交变电流考点36交变电流的产生及描述考点1交变电流的产生及变化规律考法解读：抓住两个特殊位置的特点交变电流图像五个确定交变电流瞬时值表达式的求解步骤1、（多选）如图甲所示为一台小型发电机构造的示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示．发电机线圈电阻为1.0Ω，外接灯泡的电阻为9.0Ω．则（）A．在t=0.01s的时刻，穿过线圈磁通量为零B．瞬时电动势的表达式为e=62sin50πt(V）C．电压表的示数为6VD．通过灯泡的电流为0.6A，E．在0.5×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量变化率最大，2、（多选）（2014•天津）如图1、2所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则（）A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合，B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz，D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V3、（多选）在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。
设线圈总电阻为2 Ω，则（）A.t=0时，线圈平面平行于磁感线，，B.t=1 s时，线圈中的电流改变方向C.t=1.5 s时，线圈中的感应电动势最大D.一个周期内，线圈产生的热量为8π²J，，考法2：交变电流的“四值”及应用 有效值的理解 4、（多选）如图，M 为半圆形导线框，圆心为O M ；N 是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为O N ；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N 的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。
现使线框M 、N 在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过O M 和O N 的轴，以相同的周日T 逆时针匀速转动，则（ ）A ．两导线框中均会产生正弦交流电B ．两导线框中感应电流的周期都等于T ，C ．在8T t =时，两导线框中产生的感应电动势相等， D ．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等5、（多选）小型手摇发电机的线圈共N 匝，每匝可简化为矩形线圈abcd ，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO ′，线圈绕OO ′匀速转动，如图所示，矩形线圈ab 边和cd 边产生的感应电动势的最大值都为e 0 ，不计线圈电阻，则发电机输也电压（ ）A 、峰值是e 0B 、，峰值是2e 0C 、有效值是022Ne D 、，有效值是02Ne6、（多选）一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（ ）A ．电压表的示数为220VB ．，电路中的电流方向每秒钟改变100次C ．灯泡实际消耗的功率为484WD ．，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J7、（多选）在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd 的面积为S ，匝数为n ，线圈总电阻为r ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，绕轴以角速度ω匀速转动（如图1所示），产生的感应电动势随时间的变化关系（如图2所示），矩形线圈与阻值为R 的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是( )A.从t 1到t 3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零B ．，从t 3到t 4这段时间通过电阻R 的电荷量为ω)0r R E +（ C ．，t 4时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为n E 0D.，t 4时刻电阻R 的发热功率为220)(2r R RE +考法3：理想变压器和交变电流的产生相结合 8、（多选）如图所示，50匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小为 B =102T 的水平匀强磁场中，线框面积 S = 0.5m 2，线框电阻不计。
从图示位置开始计时，线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度 ω="200rad/s" 匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V 60W ”灯泡，且灯泡正常发光。
熔断器允许通过的最大电流为10A ，下列说法正确的是（ ）A ．图示位置穿过线框的磁通量为零B 、线框中产生交变是流的有效值为5002VC 、，变压器原、副线圈匝数之比为25：11D 、，允许变压器输出的最大功率为5000W9、（单选）如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，输出交变电流的电动势图象如图乙所示，经原、副线圈的匝数比为1：10的理想变压器给一个灯泡供电，如图丙所示，副线圈电路中灯泡额定功率为22W ．现闭合开关，灯泡正常发光．则（ ）A ．t=0.01 s 时刻穿过线框回路的磁通量为零B ．，线框的转速为50 r/sC ．变压器原线圈中电流表示数为1 AD ．灯泡的额定电压为22V10、（多选）如图所示电路中，变压器为理想变压器，a 、b 接在电压有效值不变的交流电源两端，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2A ，电流表A 2的示数增大了0.8A ，则下列说法正确的是（ ）A ．电压表V 1示数减小B ．电压表V 2、V 3示数均增大C ．，该变压器起降压作用D ．，变阻器滑片是沿c →d 的方向滑动11、（多选）有一理想变压器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头Q 调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ，在原线圈上加一电压为U 的交流电，则（ ）A ．保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变大B ．，保持Q 的位置不动，将P 向上滑动时，电流表的读数变小C ．，保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时，电流表的读数变大D ．保持P 的位置不动，将Q 向上滑动时．电流表的读数变小考点37理相变压器及远距离输电问题考法4：理想变压器原理的直接应用12、（单选）一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改为110V，已知变压器原线圈匝数为800匝，则副线圈匝数为（）A、，200B、400C、1600D、320013、（单选）自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。
已知变压器线圈总匝数为1900匝；原线圈为1100匝，接在有效值为220V的交流电源上。
当变压器输出电压调至最大时，负载 R 上的功率为2kW。
设此时原线圈中电流有效值为 I 1，负载两端电压的有效值为 U 2，且变压器是理想的，则 U 2和 I 1分别约为A．380V和5.3AB．，380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1A14、（单选）如图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管。
视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变。
调节触头P,使输出电压有效值由220V降至110V,调节前后（ )A.副线圈中的电流比为1∶2B.副线圈输出功率比为2∶1C.，副线圈的接入匝数比为2∶1D.原线圈输入功率比为1∶2考法5：原线圈中接有用电器问题15、（单选）一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。
设副线圈回路中电阻两端的电压为，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k，则A、 B、，C、 D、16、（单选）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为n1：n2=3：1，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻R1、R2．交变电源电压为U，则下列说法中正确的是（）A．电阻R 1、R2两端的电压之比为3：1B．电阻R1、R2上的电流之比为3：1C．电阻R1、R2上消耗的电功率之比为1：3D．，电阻R1、R2上消耗的电功率之比为1：917、（单选）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b 。
当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。
下列说法正确的是A ．，原、副线圈砸数之比为9:1B ．原、副线圈砸数之比为1:9C ．此时a 和b 的电功率之比为9:1D ．此时a 和b 的电功率之比为1:9考法6：变压器与动态电路问题18、（单选）如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n 1、n 2。
原线圈通过一理想电流表接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R 的负载电阻串联后接到副线圈的两端；假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大；用交流电压表测得a 、b 端和c 、d 端的电压分别为U ab 和U cd ，则（ ）A 、U ab ∶U cd =n 1∶n 2B ．增大负载电阻的阻值R ，电流表的读数变小，C ．负载电阻的阻值越小，cd 间的电压U cd 越大D ．将二极管短路，电流表的读数加倍19、（多选）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。
下列说法正确的是（ ）A 、，当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，R1消耗的功率变大B 、，当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电压表V 示数变大C 、当滑动变阻器的滑动触头P 向上滑动时，电流表A1示数变大D 、若闭合开关S ，则电流表A1示数变大，A2示数变大考法7：远距离输电的应用20、（单选）图为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2 。
在T 的原线圈两端接入一电压t U u m ωsin =的交流电源，若输送电功率为P ，输电线的总电阻为2r ，不考虑其它因素的影响，则输电线上损失的电功率为( )，，21、（单选）如图所示，甲是远距离的输电示意图，乙是发电机输出电压随时间变化的图象，则（）A．用户用电器上交流电的频率是100HzB．发电机输出交流电的电压有效值是500VC．输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定D．，当用户用电器的总电阻增大时，输电线上损失功率减小22、（单选）如图所示为远距离交流输电的简化电路图。
发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1。
在输电线与用户间连有一想想变压器，流入用户端的电流是I2。
则（）A、，用户端的电压为I1U1/I2B．输电线上的电压降为UC．理想变压器的输入功率为I12rD．输电线路上损失的电功率为I1U23.发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω.若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：（1）在输电线路中设置的升、降压变压器原副线圈的匝数比.（2）画出此输电线路的示意图.（3）用户得到的电功率是多少？24.如图所示为交流发电机模型，已知单匝线圈的面积为 s ，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中匀速转动，角速度为ω ，线圈电阻为r，负载电阻为 R ，线圈由图示位置转动90°的过程中，求：（1）通过电阻 R 上的电量；（2）在 R 上产生的焦耳热；（3）外界动力所做的功。