交流电知识点总结

1交流电知识点总结一、交流电的产生及变化规律：（1）产生：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时，产生正弦（或余弦）交流电动势。当外电路闭合时形成正弦（或余弦）交流电流。（2）变化规律：①中性面：与磁感线垂直的平面叫中性面。线圈平面位于中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为零。因此，感应电动势为零。当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时，穿过线圈的磁通量虽然为零，但线圈平面内磁通量变化率最大。因此，感应电动势值最大。mNBS②感应电动势瞬时值表达式：若从中性面开始，感应电动势的瞬时值表达式：sinmet若从线圈平面从任意位置开始计时，则感应电动势瞬时值表达式为：sin()met为初始位置与中性面的夹角二、表征交流电的物理量：（1）瞬时值、最大值、有效值和平均值：交流电在任一时刻的值叫瞬时值。瞬时值中最大的值叫最大值又称峰值。交流电的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流电和恒定直流分别通过同样阻值的电阻，如果二者热效应相等（即在相同时间内产生相等的热量）则此等效的直流电压，电流值叫做该交流电的电压，电流有效值。正弦（或余弦）交流电电动势的有效值和最大值m的关系为：0.7072mm注意：通常交流电表测出的值就是交流电的有效值。用电器上标明的额定值等都是指有效值。用电器上说明的耐压值是指最大值。交流电的平均值的计算方法和公式：et（2）周期、频率和角频率交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T表示，单位是秒。交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。以f表示，单位是赫兹。周期和频率互为倒数，即Tf1。我国市电频率为50赫兹，周期为0.02秒。角频率：22Tf单位：弧度/秒交流电的图象：etm·sin图象如图5—3所示。etm·cos图象如图5—4所示。2三．电感和电容对交变电流的影响①电感对交变电流有阻碍作用，阻碍作用大小用感抗表示。“通直流，阻交流，通低频，阻高频”②电容对交变电流有阻碍作用，阻碍作用大小用容抗表示“隔直流、通交流，阻低频、通高频”四．变压器变压器是可以用来改变交流电压和电流的大小的设备。理想变压器输入功率等于输出功率。对于原、副线圈各一组的变压器来说，原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。即UUnn1212;因为有21PP即IInn1221因而通过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比。注意：1．理想变压器各物理量的决定因素输入电压U1决定输出电压U2，输出功率决定输入功率，直到达到变压器的最大功率（负载电阻减小，输入功率增大；负载电阻增大，输入功率减小）。2．一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流的关系312123  UUUnnn1234PPPP（二）解决变压器问题的常用方法U122222121IRUIUnnUU决定负载决定决定决定1112211211)(UIPIUIUIPPP1五．电能的输送由于送电的导线有电阻，远距离送电时，线路上损失电能较多。在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下，提高送电电压，减小送电电流强度可以达到减少线路上电能损失的目的。线路中电流强度I和损失电功率计算式如下：注意：送电导线上损2PIPIRU输损线出失的电功率，不能用PUR损出线2求，因为U出不是全部降落在导线上。六．练习1．某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt（V），对此电动势，下列表述正确的有A.最大值是502VB.频率是100HzC．有效值是252VD.周期是0.02s２．一个小型电热器若接在输出电压为10V的直流电源上.消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为2P。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的3最大值为A.5VB.52VC.10VD.102V３．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。己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2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为I，负载两端电压的有效值为U2，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为A．380V和5.3AB．380V和9.1AC．240V和5.3ªD．240V和9.1A４.一台电风扇的额定电压为交流220V。在其正常工作过程中，用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示。这段时间内电风扇的用电量为A.3.9×10-2度B.5.5×10-2度C.7.8×10-2度D.11.0×10-2度５．如图，理想变压器原线圈输入电压sinmUUt，副线圈电路中0R为定值电阻，R是滑动变阻器。1V和2V是理想交流电压表，示数分别用1U和2U表示；1A和2A是理想交流电流表，示数分别用1I和2I表示。下列说法正确的是A．1I和2I表示电流的瞬间值B．1U和2U表示电压的最大值C．滑片P向下滑动过程中，2U不变、1I变大D．滑片P向下滑动过程中，2U变小、1I变小６．某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成，当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路，仅考虑L1在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有A．家庭电路正常工作时，L2中磁通量为零B．家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变C．家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起D．地面上的人接触火线发生触电时，开关K将被电磁铁吸起。７.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器4的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为1n、2n。○V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是A．电压表的示数等于5VB．电压表的示数等于52VC．实现点火的条件是211000nnD．实现点火的条件是211000nn８．如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈a和b，则A．线圈a输入正弦交变电流，线圈b可输出恒定电流B．线圈a输入恒定电流，穿过线圈b的磁通量一定为零C．线圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D．线圈a的磁场变化时，线圈b中一定有电场９．通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P，原线圈的电压U保持不变，输电线路的总电阻为R。当副线圈与原线圈的匝数之比为k时，线路损耗的电功率为P1，若将副线圈与原线圈的匝数之比提高到nk，线路损耗的电功率为P2，则P1和P2/P1分别为A．PR/kU,1/nB(P/kU)2R,1/nC.PR/kU,1/n2D(P/kU)2R,1/n210．如题15图所示，理想变压器的原线圈接入tu100sin211000(V)的交变电压，副线圈通过电阻r=6Ω导线对“220V/880W”电器RL供电，该电器正常工作。由此可知A.原、副线圈的匝数比为50:1B.交变电压的频率为100HZC.副线圈中电流的有效值为4AD.变压器的输入功率为880W11．如图，理想变压器原、副线圈匝数比为20：1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端，当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是（）A.120V，0.10AB.240V，0.025AC.120V，0.05AD.240V，0.05A