高中物理知识精讲12_专题十二-交变电流

专题十二交变电流３７专题十二交变电流?值和电压有效值。?考点1交变电流的产生与描述１?（４）若图像部分是正弦（或余弦）式交变电流，其中的（但４?一、交变电流的产生１?必须是从零至最大值或从最大值至零）和周期部分可直接应矩形线圈绕垂直于匀强磁场的轴Ｏ转动时，线圈的两条边２?切割磁感线产生感应电动势，如图所示，设线圈的匝数为ｎ，转动ＩｍＵｍ?用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系Ｉ＝、Ｕ＝求解。角速度为ω，ａｂ边的长度为ｌ１，ａｄ边的长度为ｌ２。２２?若从中性面开始计时，经时间ｔ，线圈中的总电动势ｅ＝４．几种典型电流的有效值ｎＢｌ１ｌ２ωｓｉｎωｔ＝ｎＢＳωｓｉｎωｔ，若从与中性面垂直平面开始计时，?名称电流（电压）图像有效值ｅ＝ｎＢＳωｃｏｓωｔ，其中ｎＢＳω为电动势的最大值。?Ｉ?ｍ正弦式Ｉ＝?２交变Ｕ?ｍ立电流Ｕ＝?２体?Ｉｍ图正弦式Ｉ＝?２半波Ｕ?ｍ电流Ｕ＝?２?Ｉｍ正弦单Ｉ＝?２图向脉动Ｕ?ｍ像电流Ｕ＝?２?ｔ１Ｉ＝Ｉ?１矩形脉Ｔ相关结论：?动电流ｔ１（１）一个周期内电流的方向改变两次。?Ｕ＝Ｕ１Ｔ（２）线圈平面每经过中性面一次，电流方向改变一次。?１（３）线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，所产非对称Ｉ＝（Ｉ２＋Ｉ２）?１２２生的正弦式交变电流与转轴的位置无关，与线圈的形状无关。性交变?１电流２＋Ｕ２Ｕ＝（Ｕ）?１２二、交变电流有效值的求解２１．交变电流有效值的规定?三、正弦式交变电流四值的比较交变电流、恒定电流Ｉ直分别通过相同电阻Ｒ，在相等时间内?物理量物理含义重要关系适用情况及说明产生的焦耳热分别为Ｑ交、Ｑ直，若Ｑ交＝Ｑ直，则交变电流的有效值?Ｉ＝Ｉ。?瞬交变电流某一ｅ＝Ｅｍｓｉｎωｔ计算线圈某时刻的直时２．对有效值的理解?值时刻的值ｉ＝Ｉｍｓｉｎωｔ受力情况（１）交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；?Ｅｍ＝ＮＢＳω（２）用电器铭牌上标的值（如额定电压、额定功率等）指的?峰Ｅｍ＝ＮΦｍω讨论电容器的击穿最大的瞬时值均是有效值；?值Ｅｍ电压Ｉ＝?ｍ（３）计算热量、电功率及保险丝的熔断电流用的是有效值；Ｒ＋ｒ（４）通常没有特别加以说明的，是指有效值；?有电路中跟交变Ｅ＝Ｅｍ／２“最大值是有效值３．计算交变电流有效值的方法?电流的热效应?效Ｕ＝Ｕｍ／２的２倍”适用于正（１）计算有效值时要根据电流的热效应，抓住“三同”：“相等效的恒定电值Ｉ＝Ｉ／２（余）弦式交变电流同时间”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解。?流值ｍ（２）分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量。?２２Ｕ?（３）利用两个公式Ｑ＝ＩＲｔ和Ｑ＝ｔ可分别求得电流有效Ｒ ３８５年高考３年模拟Ｂ版高考物理?续表?物理量物理含义重要关系适用情况及说明?Ｅ＝ＢＬｖ?交变电流图像平ΔΦ计算一段时间内通?中图线与时间Ｅ＝ｎ均Δｔ过导体横截面的电?轴所围的面积考向二远距离输电值Ｅ荷量?与时间的比值Ｉ＝Ｒ＋ｒ?一、理清三个回路?四、电阻、电感和电容在交流电路中的作用?电阻感抗容抗??对直流的阻碍作用在电路只对变化的电流?对直流、交流均无限大，对交流的阻中的（如交流）有阻碍?二、注意三种电压和三种电功率的区别有阻碍作用碍作用随频率的减特点作用?小而增大三种电压计算公式三种电功率计算公式?Ｌ１决定式Ｒ＝ρＸＬ＝２πｆＬＸＣ＝Ｐ送＝ＩＳ２πｆＣ?输电电压Ｕ输＝输电功率Ｐ送Ｐ送线Ｕ输Ｉ?线输电线上损输电线上损失的?ΔＵ＝ＩＲ＝Ｉ２线线Ｐ损线Ｒ线?失的电压电功率Ｐ损考点2变压器远距离输电Ｐ?用用户得到的Ｕ用＝＝用户得到的电功?Ｉ用Ｐ用＝Ｉ用Ｕ用考向一变压器电压率Ｐ用ＩＲ?用用一、理想变压器的基本关系?三、分清三种关系没有能量损失（铜损、铁损），原、副线圈电流产生的磁?理想变压器ＵｎＵｎ１１３３场的磁感线全部集中在铁芯中?电压关系＝Ｕ２＝ΔＵ＋Ｕ３＝ＵｎＵｎ?２２４４功率原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率Ｐ入＝Ｐ出Ｉ１ｎ２Ｉ３ｎ４关系?电流关系＝Ｉ２＝Ｉ３＝Ｉ线＝ＩｎＩｎ２１４３Ｕ１ｎ１?电压原、副线圈的电压比等于匝数比，公式：＝，与负Ｐ＝Ｐ＋ΔＰＵｎ?２３２２关系功率关系Ｐ１＝Ｐ２（ΔＵ）２Ｐ３＝Ｐ４基载、副线圈的多少无关?ΔＰ＝Ｉ２Ｒ＝线线本ＩｎＲ线关１２?（１）只有一个副线圈时：＝系电流Ｉ２ｎ１?关系（２）有多个副线圈时：由Ｐ入＝Ｐ出得Ｉ１Ｕ１＝Ｉ２Ｕ２＋Ｉ３Ｕ３＋…＋?考向三变压器的动态分析ＩＵ或Ｉｎ＝Ｉｎ＋Ｉｎ＋…＋Ｉｎｎｎ１１２２３３ｎｎ?一、理想变压器的制约关系频率?ｆ＝ｆ（变压器不改变交流电的频率）１２副线圈电压Ｕ由原线圈电压Ｕ和原、副线圈匝数关系?２１电压比决定?制二、两种常见的变压器约?关功率原线圈的输入功率Ｐ１由副线圈的输出功率Ｐ２决定１．自耦变压器———调压变压器，如图甲（降压作用）、乙（升?系原线圈电流Ｉ由副线圈电流Ｉ和原、副线圈匝数比压作用）所示。电流１２?决定?二、常见的两种动态变化情况?１．匝数比不变的情况（如图甲所示）?Ｕ１ｎ１?（１）Ｕ１不变，根据＝，输入电压Ｕ１决定输出电压Ｕ２，Ｕ２ｎ２２．互感器?无论负载电阻Ｒ如何变化，Ｕ２不变。（１）电压互感器（ｎ１＞ｎ２）?（２）当负载电阻发生变化时，Ｉ２变化，输出电流Ｉ２决定输入?电流Ｉ１，故Ｉ１发生变化。?（３）Ｉ２变化引起Ｐ２变化，Ｐ１＝Ｐ２，故Ｐ１发生变化。???（２）电流互感器（ｎ１＜ｎ２） 专题十二交变电流３９??（２）Ｒ不变，Ｕ２变化，故Ｉ２发生变化。２?Ｕ２（３）Ｐ２＝，故Ｐ２发生变化，Ｐ１＝Ｐ２，故Ｐ１变化，Ｐ１＝Ｕ１Ｉ１，Ｒ?Ｕ１不变，故Ｉ１发生变化。??三、变压器动态问题分析思路程序图甲图乙?Ｕ１ｎ１Ｕ２＝Ｉ＝２＝Ｐ＝Ｉ＝ＩＵｎＲＰ（ＩＵＵ）ＰＵ２．负载电阻不变的情况（如图乙所示）?２２负载１２１１２２１１１Ｕ１→Ｕ２→Ｉ２→Ｉ１→Ｐ１ｎ决定决定决定决定１?（１）Ｕ１不变，发生变化，故Ｕ２变化。ｎ２