直流电和交流电
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 几个重要结论 串联总电阻比每个电阻 都大。 并联总电阻比每个电阻 都小。 串联电路增加一个串联电阻，总阻值 增大 。 并联电路增加一个并联支路，总阻值 减小。 增大 串联电路的一个电阻增大，总电阻 。 并联电路的一个电阻增大，总电阻 增大。
例2（2009广东）如图所示，电动势为E、内阻为r的
电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关 S1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2， 则下列表述正确的是 （C ） A.电源总功率减小 B. L1上消耗的功率增大 C.通过R1上的电流增大 D.通过R3上的电流增大
外电路
2
内电路 E r R
纯电阻电路与非纯电阻电路 纯电阻电路：通过电流做功，将全 部电能转化为电热。 非纯电阻电路：通过电流做功，将 全部电能转化为电热和其他能量。
电能 纯电阻 用电器 W=UIt W=Q 电热 Q=I2Rt 电能 非纯电 阻用电 器 W=UIt W=Q+E 电热 Q=I2Rt
其他能 量E
练2、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1。
原线圈接电压u=Uosinωt的正弦交变电，输出端接有一 个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻R，当输入 端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升， 此时电流表的示数为I，重力加速度为g，则下列判断正 确的是 CD ( ) A．电动机两端电压为IR B. 原线圈中的电流为nI UoI C. 电动机消耗的电功率为
B
有效值 E
Em 2 E 平均值： t
例3、某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电 流的图象如图所示，下列说法中正确的是 （ D）
15
25
10
20
A．交变电流的频率为0.02Hz B．交变电流的瞬时表达式为 C．在t=0.01s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0.4Ω，则其产生的热功率为 5W
欧姆定律适用
欧姆定律不适用
例1：如图所示电路中，电池的电动势是12V， 内阻是 1Ω ，灯泡Ｌ的额定值是“ 6 Ｖ、 12Ｗ”， 电动机线圈的电阻RM＝0.5Ω,则 （ A ）
A、灯泡恰能正常发光。电动机的输出功率6W。
B、灯泡恰能正常发光。电动机的输入功率6W。
C、若把电动机换成“12Ω，2A”的滑动变阻器RP，则RP=4Ω 时，电源输出功率最大，效率η=50%。
电路 第一讲
直流电路和交流电路
一、直流电路 1.闭合电路 2.动态分析 二、交流电路 1.交流电 2.变压器
1.闭合电路
E I Rr E U 外 Ir E U 外 U内
当R 外 r时 E2 E P出 R 4r Rr P出 R 100% 100% 50% P总 Rr
练1、如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、 b接在电压u＝311sin314t （V）的正弦交流电源 上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图， 其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流 表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电 压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)， R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时， 以下说法中正确的是（ ） BD A. A1示数不变， A2示数增大 I R I U B. V1示数不变， U V2示数减小 U C. V1示数不变， V2示数增大 I D. A1示数增大，A2示数减小
I U o 2nIR D．重物匀速上升的速度为 2nmg
2n
练3、如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两
端接一只小灯泡，仅在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直 的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n=100，电阻r=1.0Ω，所 围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡电阻R=9.0Ω，磁场的磁 感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势 瞬时值的表达式为 ，其中Bm为磁感应强度的最 大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，不
计其他电阻，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值； （2）小灯泡消耗的电功率； （3）在磁感强度变化的0~T/4的时间内，通过小灯泡的电荷量。
D、若把电动机换成“12Ω，2A”的滑动变阻器RP，则RP=4Ω 时，RP的功率最大，电源效率η 为50% 。
6V 12W 3Ω
L RL
百度文库
S
M
RM
0.5Ω
E r
12V
1Ω
Um=E-Ir-UL=4V Um出=Um-IRm=3V Pm入=UmI=8w Pm出=Um出I= Pm入-I2r=6w
2、动态分析
4、理想变压器
不考虑工作中的能量损失、线圈电阻及磁 泄漏，原、副线圈的磁通变化率相等
U1 U 2 电压关系： n1 n 2
U1决定U2 I2 决定I1
I1 n2 电流关系： I1n1=I2n2 或 I n 2 1
功率关系： P1=P2
P2 决定P1
例4、如图，理想变压器原副线圈的匝数比10：1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电 表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线 圈c、d两端加上的交变电U1=311sin100πt(V),并 将开关接在a处,则 ( B ) A． 时，c、d间电压瞬 时值为110V B. 电压表的示数为22V C．若将滑动变阻器触片P向上 移，电压表和电流表示数均变大 D．若将单刀双掷开关由a拔向b，两电流表的 示数均变小
I R I U U
3、交流电
矩形线圈在匀强磁场里绕垂直于磁场的 转轴以某一角速度匀速转动时： 中性面： B⊥S , φmax = BS B∥V ,e=0 , i=0 ,u=0 “最大面”： B∥S , φ = 0 B⊥V, Emax，Imax, Umax
B
2 最大值(峰值)：Em=nBSω 2f 2n T 瞬时值： e=Emsinωt (中性面） e=Emcosωt (“最大面”）
例2（2009广东）如图所示，电动势为E、内阻为r的
电源与三个灯泡和三个电阻相接。只合上开关 S1，三个灯泡都能正常工作。如果再合上S2， 则下列表述正确的是 （C ） A.电源总功率减小 B. L1上消耗的功率增大 C.通过R1上的电流增大 D.通过R3上的电流增大
外电路
2
内电路 E r R
纯电阻电路与非纯电阻电路 纯电阻电路：通过电流做功，将全 部电能转化为电热。 非纯电阻电路：通过电流做功，将 全部电能转化为电热和其他能量。
电能 纯电阻 用电器 W=UIt W=Q 电热 Q=I2Rt 电能 非纯电 阻用电 器 W=UIt W=Q+E 电热 Q=I2Rt
其他能 量E
练2、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1。
原线圈接电压u=Uosinωt的正弦交变电，输出端接有一 个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻R，当输入 端接通电源后，电动机带动一质量为m的重物匀速上升， 此时电流表的示数为I，重力加速度为g，则下列判断正 确的是 CD ( ) A．电动机两端电压为IR B. 原线圈中的电流为nI UoI C. 电动机消耗的电功率为
B
有效值 E
Em 2 E 平均值： t
例3、某交流发电机给灯泡供电，产生正弦式交变电 流的图象如图所示，下列说法中正确的是 （ D）
15
25
10
20
A．交变电流的频率为0.02Hz B．交变电流的瞬时表达式为 C．在t=0.01s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0.4Ω，则其产生的热功率为 5W
欧姆定律适用
欧姆定律不适用
例1：如图所示电路中，电池的电动势是12V， 内阻是 1Ω ，灯泡Ｌ的额定值是“ 6 Ｖ、 12Ｗ”， 电动机线圈的电阻RM＝0.5Ω,则 （ A ）
A、灯泡恰能正常发光。电动机的输出功率6W。
B、灯泡恰能正常发光。电动机的输入功率6W。
C、若把电动机换成“12Ω，2A”的滑动变阻器RP，则RP=4Ω 时，电源输出功率最大，效率η=50%。
电路 第一讲
直流电路和交流电路
一、直流电路 1.闭合电路 2.动态分析 二、交流电路 1.交流电 2.变压器
1.闭合电路
E I Rr E U 外 Ir E U 外 U内
当R 外 r时 E2 E P出 R 4r Rr P出 R 100% 100% 50% P总 Rr
练1、如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、 b接在电压u＝311sin314t （V）的正弦交流电源 上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图， 其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流 表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电 压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)， R3为一定值电阻。当传感器R2所在处出现火警时， 以下说法中正确的是（ ） BD A. A1示数不变， A2示数增大 I R I U B. V1示数不变， U V2示数减小 U C. V1示数不变， V2示数增大 I D. A1示数增大，A2示数减小
I U o 2nIR D．重物匀速上升的速度为 2nmg
2n
练3、如图甲所示，一固定的矩形导体线圈水平放置，线圈的两
端接一只小灯泡，仅在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直 的均匀分布的磁场．已知线圈的匝数n=100，电阻r=1.0Ω，所 围成矩形的面积S=0.040m2，小灯泡电阻R=9.0Ω，磁场的磁 感应强度按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势 瞬时值的表达式为 ，其中Bm为磁感应强度的最 大值，T为磁场变化的周期．不计灯丝电阻随温度的变化，不
计其他电阻，求：
（1）线圈中产生感应电动势的最大值； （2）小灯泡消耗的电功率； （3）在磁感强度变化的0~T/4的时间内，通过小灯泡的电荷量。
D、若把电动机换成“12Ω，2A”的滑动变阻器RP，则RP=4Ω 时，RP的功率最大，电源效率η 为50% 。
6V 12W 3Ω
L RL
百度文库
S
M
RM
0.5Ω
E r
12V
1Ω
Um=E-Ir-UL=4V Um出=Um-IRm=3V Pm入=UmI=8w Pm出=Um出I= Pm入-I2r=6w
2、动态分析
4、理想变压器
不考虑工作中的能量损失、线圈电阻及磁 泄漏，原、副线圈的磁通变化率相等
U1 U 2 电压关系： n1 n 2
U1决定U2 I2 决定I1
I1 n2 电流关系： I1n1=I2n2 或 I n 2 1
功率关系： P1=P2
P2 决定P1
例4、如图，理想变压器原副线圈的匝数比10：1，b 是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电 表，除R以外其余电阻不计，从某时刻开始在原线 圈c、d两端加上的交变电U1=311sin100πt(V),并 将开关接在a处,则 ( B ) A． 时，c、d间电压瞬 时值为110V B. 电压表的示数为22V C．若将滑动变阻器触片P向上 移，电压表和电流表示数均变大 D．若将单刀双掷开关由a拔向b，两电流表的 示数均变小
I R I U U
3、交流电
矩形线圈在匀强磁场里绕垂直于磁场的 转轴以某一角速度匀速转动时： 中性面： B⊥S , φmax = BS B∥V ,e=0 , i=0 ,u=0 “最大面”： B∥S , φ = 0 B⊥V, Emax，Imax, Umax
B
2 最大值(峰值)：Em=nBSω 2f 2n T 瞬时值： e=Emsinωt (中性面） e=Emcosωt (“最大面”）