高中物理交变电流知识点总结

第1页共5页交变电流知识点总结一、交变电流1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。3、正弦式交变电流交流电产生过程中的两个特殊位置图示概念中性面位置与中性面垂直的位置特kBSBS，最大0ent，最小感应电流为零，方向改变BSP0，最小ennBSt，最大感应电流最大，方向不变变化规律（线圈从中性面开始计时）物理量函数图像磁通量coscosmtBSt电动势msinsineEtnBSt电压msinsinmRuUtEtRr电流msinsinmEiIttRr第2页共5页4、描述交变电流的物理量4.1周期和频率（1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T表示，其单位是秒（s）。（2）频率：交变电流在1s内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f表示，其单位是赫兹（Hz）。4.2描述交变电流的四值物理含义重要关系适用情况瞬时值交变电流某一时刻的值msineEtmsiniIt计算线圈某一时刻的受力情况最大值最大的瞬时值mEnBSmmEIRr确定用电器的耐压值（如电容器等）有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流值mm0.7072EEEmm0.7072UUUmm0.7072III①计算与电流热效应相关的量（如功率、热量）②交流电表的测量值③电器设备标注的额定电压、额定电流④保险丝的熔断电流平均值交变电流图像中图线与时间轴所夹面积和时间的比值EntEIRr计算通过电路横截面的电荷量5、解题方法及技巧5.1正弦交变电流图像的信息获取直接读取：最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬时值线圈的位置5.2交变电流有效值的求解方法（1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即m2EE、m2UU、m2II。（2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。5.3交变电流平均值和有效值的区別求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，qIt。平均值的计算需用Et和第3页共5页EIR。切记122EEE，平均值不等于有效值。二、电感与电容对交流电的影响项目电感电容对电流的作用只对交变电流有阻碍作用直流电不能通过电容器，交变电流能通过电容器但有阻碍作用影响因素自感系数越大，交变电流的频率越高，阻碍作用就越大，即感抗越大电容越大，交变电流的频率越高，阻碍作用就越小，即容抗越小应用①低频扼流圈：通直流、阻交流②高频扼流圈：通低频、阻高频①隔直电容器：通交流、隔直流②旁路电容器：通高频、阻低频三、变压器和远距离输电1、变压器的构造如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。图乙是电路符号。2、工作原理变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。3、能量转化过程原线圈的电能磁场能副线圈的电能4、理想变压器的基本关系理想变压器（1）没有能量损失（铜损、铁损）（2）没有磁通量损失（磁通量全部集中在铁芯中）基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率：PP入出电压关系原、副线圈的电压与匣数成正比，1122UnUn，与负载、副线圈的多少无关续表第4页共5页基本关系电流关系（1）只有一个副线圈时：1122InIn（2）有多个副线圈时：由PP入出得112233nnIUIUIUIU或112233nnInInInIn频率关系12ff（变压器不改变交流电的频率）制约关系电压副线圈电压2U由原线圈电压1U和匝数比决定功率原线圈的输入功率1P由副线圈的输出功率2P决定电流原线圈电流1I由副线圈电流2I和匝数比决定5、输电线路损耗的计算5.1若输送功率为P输，输电电压为U输，输电线的总电阻为R线，则：（1）电压损耗：PUIRRU输损线线线输。（2）功率损耗：222PPIRRU输损线线线输。5.2减小损耗的方法由电压损耗和功率损耗的公式可以看出，在不减小输送功率的前提下，减小损耗的方法有两个：（1）减小输电线路的电阻：由lRS可知，间距一定时，使用电阻率小的材料或增大导体的横截面积均可减小电阻。（2）增大电压：增大输电电压就可以减小输电线路的电流，从而大幅度减小两种损耗。6、处理远距离输电问题的解题步骤：（1）画出远距离输电的示意图，并在图上标出相应的物理量。（2）以变压器铁芯为界线区分各个回路。各回路独立，运用串联电路的特点和性质，分析回路中的电压、电流和功率等问题。（3）各回路间通过变压器的匝数比、电压比、电流比和原、副线圈输入功率与输出功率相同的关系相联系。（4）在计算输电线上的功率损耗时，思路应该是22UPIRPPR损用损送线线，一第5页共5页定不能用2UPR送损线。（5）电网送电遵循“用多少送多少”的原则，说明原线圈电流由副线圈电流决定。