物理交变电流知识点
高二物理交变电流知识点总结归纳
高二物理交变电流知识点总结归纳交变电流（Alternating Current，简称AC）是在时间的变化过程中电流方向和大小都不断变化的电流。
在高中物理学习中，交变电流是一个重要的知识点，它关乎到电流的特点、应用以及相关的电路等内容。
本文将对高二物理交变电流的知识点进行总结归纳，以帮助同学们更好地理解和掌握这一内容。
一、交变电流的特点交变电流具有以下几个特点：1. 电流的方向和大小都是随时间而变化的，呈周期性变化。
2. 交变电流的平均值为零，即电荷在单位时间内往返运动，电流的正、负值相等。
3. 交变电流的频率和周期性与电源有关，常见的交流电频率为50Hz或60Hz。
4. 交变电流的最大值称为峰值电流，用I_m表示；最大值与有效值之间有特定的关系：I_m = √2 * I_eff，其中I_eff表示交变电流的有效值。
二、交变电路中的元件和参数在交变电路中，常用到以下元件和参数：1. 交流电源：交流电源是交变电流的来源，常见的交流电源有家庭用电插座和发电厂的交流电。
2. 电感器（L）：电感器是一种存储电能的元件，它的作用是抵抗电流变化，常用符号为L，单位是亨利（H）。
3. 电容器（C）：电容器是一种存储电荷的元件，它的作用是分担电流变化，常用符号为C，单位是法拉（F）。
4. 电阻器（R）：电阻器是一种控制电流大小的元件，它的作用是限制电流的流动，常用符号为R，单位是欧姆（Ω）。
5. 频率（f）：频率指单位时间内交变电流变化的次数，单位是赫兹（Hz）。
6. 周期（T）：周期指一个完整的交变电流的周期，即从一个极值到下一个极值所经过的时间，单位是秒（s）。
三、交变电路中的重要规律和公式在分析交变电路时，有一些重要的规律和公式需要掌握：1. 电压与电流的关系：U = I * Z，其中U表示电压，I表示电流，Z 表示交流电阻（由电感、电容和电阻组成）。
2. 交流电路中的欧姆定律：I = U / Z，欧姆定律同样适用于交变电路，但要注意其中的电阻值是交流电阻。
物理高二交变电流知识点
物理高二交变电流知识点交变电流是物理学中的重要概念之一。
它是电流在时间上发生周期性变化的现象。
对于学习物理的高中生来说，了解和掌握交变电流的相关知识点是必要的。
本文将介绍高二物理交变电流的几个重要知识点。
一、交变电流的定义和特点交变电流是指电流随着时间的推移而周期性变化的电流。
它的方向和大小在一个周期内是不断改变的。
交变电流通常用正弦函数表示，具有周期性、可变化和周期性变化的特点。
二、交变电流的频率和周期交变电流的频率是指单位时间内交变电流经过一个完整周期的次数。
频率的单位是赫兹(Hz)。
周期是指交变电流完成一个完整周期所需的时间。
频率和周期之间有以下关系：频率=1/周期。
在交流电路中，常见的电网频率为50Hz，即每秒完成50个周期。
三、交变电流的有效值和最大值交变电流的有效值是指具有相同功率交流电与相同功率直流电所产生的能力相同的电流。
有效值用大写字母“I”表示。
最大值是指交变电流的最大瞬时值，用大写字母“Imax”表示。
交变电流的有效值与最大值之间有以下关系：有效值=最大值/根号2。
四、交变电流的振幅和相位差交变电流的振幅是指交变电流波形图中从波峰到波谷的距离的一半。
振幅用小写字母“a”表示。
相位差是指两个交变电流波形图之间的时间差，常用角度来表示。
相位差可以使正值或负值，分别表示正相位差或负相位差。
五、交变电流的阻抗和电感在交流电路中，电流的流动受到电路元件的阻碍，这种阻碍被称为阻抗。
阻抗的单位是欧姆(Ω)。
电感则是一种导体对交变电流的电阻。
当电流通过电感时，电感会产生电磁感应，阻碍电流的流动。
六、交变电流的功率和功率因素交变电流的功率是指电流在单位时间内所做的功。
功率的单位是瓦特(W)。
在交流电路中，根据交流电压和电流的相位差，功率可以分为视在功率、有功功率和无功功率。
功率因素是指有功功率与视在功率之间的比值。
七、交变电流的应用交变电流广泛应用于生活和工业中的电力系统、电器设备和通信系统中。
高三物理交变电流知识点
高三物理交变电流知识点交变电流是指在电路中，电流的方向和大小以一定的规律进行周期性变化的电流。
交变电流具有许多特点和应用，以下是交变电流的主要知识点。
一、正弦曲线表示交变电流的变化规律交变电流的变化规律可以用正弦曲线来描述。
正弦曲线可以通过以下公式表示：I = I_m sin(ωt + φ)其中，I_m表示交流电流的最大值，ω是角频率，t是时间，φ是初相位。
二、交变电流的频率和周期交变电流的频率指的是单位时间内交流电流变化的周期个数。
频率的单位是赫兹（Hz），常用的交变电流频率有50Hz和60Hz。
交变电流的周期是指交流电流完成一个周期所需的时间。
三、有效值和峰值交变电路中，电流的峰值是指交流电流变化过程中电流达到的最大值。
有效值是指交变电流在一定时间内，所做的功和相同时间内直流电流所做的功相等时的电流值。
四、交变电流的电阻、电感和电容1. 交变电流在电阻中产生的功率为P = I^2R，其中I为交变电流的有效值，R为电阻的阻值。
2. 交变电流通过电感时，由于电感的自感性，电流和电压之间存在相位差。
电感的阻抗为Z_L = ωL，其中ω为角频率，L为电感的大小。
3. 交变电流通过电容时，由于电容的电流滞后于电压，电流和电压之间存在相位差。
电容的阻抗为Z_C = 1/(ωC)，其中C为电容的大小。
五、交变电流的复数表示方法交变电流可以用复数表示，复数形式为A + Bi。
其中，A表示交流电流的实部，B表示交流电流的虚部。
复数形式的交流电流可以用欧拉公式表达为I = I_m * e^(iωt)。
六、交变电流的应用交变电流广泛应用于电力系统、电动机、变压器等领域。
通过交变电流的变压变流作用，可以实现电能的输送、转换和控制。
总结：交变电流是物理学中重要的概念之一，掌握交变电流的知识点对于理解电路的运行原理和应用具有重要意义。
需要理解交变电流的变化规律、频率和周期、有效值和峰值、电阻、电感、电容等基本概念。
同时，了解交变电流的复数表示方法和应用领域，能够更好地应用交变电流的知识解决实际问题。
交变电流知识点
第一单元 交流电的产生及变化规律一．交流电大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。
其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，正弦式电流产生于在匀强电场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次。
二．正弦交流电的变化规律线框在匀强磁场中匀速转动．1．当从图12—2即中性面．．．位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：即 e=εm sin ωt ， i ＝I m sin ωtωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度；ωt 也是线速度V 及磁感应强度B 的夹角；。
是线框面及中性面的夹角2．当从图位置开始计时：则：e=εm cos ωt ， i ＝I m cos ωtωt 是线框在时间t 转过的角度；是线框及磁感应强度B的夹角；此时V 、B 间夹角为（π/2一ωt ）．3．对于单匝矩形线圈来说E m =2Blv =BS ω； 对于n 匝面积为S 的线圈来说E m =nBS ω。
对于总电阻为R 的闭合电路来说I m =m E R三．几个物理量 1．中性面：如图所示的位置为中性面，对它进行以下说明：（1）此位置过线框的磁通量最多．（2）此位置磁通量的变化率为零．所以 e=εm sin ωt=0， i ＝I m sinωt=0（3）此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图中的t 2，t 4时刻，因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面，电流的方向改变两次，频率为50Hz 的交流电每秒方向改变100次．2．交流电的最大值：εm ＝B ωS 当为N 匝时εm ＝NB ωS（1）ω是匀速转动的角速度，其单位一定为弧度／秒，nad/s （注意rad 是radian 的缩写，round/s 为每秒转数，单词round 是圆，回合）．（2）最大值对应的位置及中性面垂直，即线框面及磁感应强度B 在同一直线上．（3）最大值对应图中的t 1、t 2时刻，每周中出现两次．3．瞬时值e=εm sin ωt ， i ＝I m sin ωt 代入时间即可求出．不过写瞬时值时，不要忘记写单位，如εm =2202V ，ω=100π，则e=2202sin100πtV ，不可忘记写伏，电流同样如此．4．有效值：为了度量交流电做功情况人们引入有效值，它是根据电流的热效应而定的．就是分别用交流电，直流电通过相同阻值的电阻，在相同时间内产生的热量相同，则直流电的值为交流电的有效值．（1）有效值跟最大值的关系εm =2U 有效，I m =2I 有效（2）伏特表及安培表读数为有效值．（3）用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值．5．周期及频率：交流电完成一次全变化的时间为周期；每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率．单位1/秒为赫兹（Hz）．一、关于交流电的变化规律【例1】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0．5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直及磁感线的对称轴OO/匀速转动，角速度为ω＝2πrad／s，外电路电阻R＝4Ω，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值．（2）由图示位置（线圈平面及磁感线平行）转过600时的即时感应电动势．（3）由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势．（4）交流电电表的示数．（5）转动一周外力做的功．（6）61周期内通过R的电量为多少？二、表征交流电的物理量【例1】. 交流发电机的转子由B∥S的位置开始匀速转动，及它并联的电压表的示数为14.1V，那么当线圈转过30°时交流电压的即时值为＿＿V。
高中物理《交变电流》知识梳理
Rr
思考:线圈处于中性面及与中性面垂直的位置时,各物理量有什么特点?
剖析:线圈处于中性面即线圈平面垂直于磁场时,Φ最大, Φ =0,e=0,i=0,电
t
流方向将发生变化,一个周期内线圈中电流的方向改变两次;线圈处于与
中性面垂直的位置即线圈平面平行于磁场时,Φ=0, Φ 、e、i最大,电流出
222
6)平均值: E =n Φ ,I = E 。
t R
3.交变电流相关物理量的表达式及其图像
线圈在中性面位置开始计时
磁通量
函数表达式 Φ=Φm cos ωt=BS cos ωt
图像
电动势
e=Em sin ωt=nBSω sin ωt
电压 电流
u=Um sin ωt = REm sin ωt
Rr
高考 物理
课标专用
《交变电流》知识梳理
基础篇
考点一 交变电流的产生及描述
一、交变电流 1.交变电流的概念:电流和电压随时间做周期性的变化,这样的电流叫作 交变电流,简称交流。 2.几种常见的交流电
二、正弦式交变电流 1.产生:线圈绕垂直于匀强磁场方向的轴匀速转动。 2.描述交变电流的物理量 1)周期(T):交变电流完成一次周期性变化所需要的时间。 2)频率(f):交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数。 3)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数。如电流的瞬时值i=Im sin ωt。 4)峰值:交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值,也叫最大值。 5)有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值。对正弦式交变电 流,其有效值和峰值的关系为:E= Em ,U=Um ,I= Im 。
A.电流表A1示数减小 B.电流表A2示数增大 C.原线圈输入功率先增大后减小 D.定值电阻R消耗的功率先减小后增大
物理交变电流知识点
物理交变电流知识点1交流电：大小和方向均随时间作周期性变化的电流。
方向随时间变化是交流电的最主要特征。
2交流电的产生①平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时，线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电，这种交流电叫正弦式交流电。
②中性面：垂直于磁场的平面叫中性面。
线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，此位置线圈中的感应电动势为零，且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次。
线圈每转一周，两次经过中性面，感应电流的方向改变两次。
3正弦式交流电的变化规律：若从中性面位置开始计时，那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变化。
1描述交流电的大小①瞬时值：交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向。
②最大值：交流电在变化过程中所能达到的最大值是表征交流电强弱的物理量。
③有效值：是根据交流电的热效应规定的，反映的是交流电在能量方面的平均效果。
让交流电与恒定电流通过阻值相同的电阻，若在相等时间内产生的热量相等，这一恒定电流值就是交流电的有效值。
各种电器设备所标明的额定电流和额定电压均是有效值。
2周期和频率是用来表示交流电变化快慢的物理量：1变压器的构造及原理①构造：由一个闭合的铁芯以及绕在铁芯上的两组或两组以上的线圈组成。
和电源相连的线圈叫原线圈，与负载相连的线圈叫副线圈。
②工作原理原线圈加上交变电压后会产生交变的电流，这个交变电流会在铁芯中产生交变的磁通量，那么副线圈中会产生交变电动势，若副线圈与负载组成闭合电路，副线圈中也会有交变电流产生，它同样在铁芯中激发交变的磁通量，这样，由于原、副线圈中有交变电流通过而发生的一种相互感应现象叫互感现象。
变压器工作的物理基础就是利用互感现象。
2理想变压器①铁芯封闭性好、无漏磁现象，即穿过原、副线圈的磁通量相等。
②线圈绕组的电阻不计，无铜损现象。
③铁芯中涡流不计，即铁芯不发热，无铁损现象。
对理想变压器有：原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。
高中物理交变电流知识点
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高中物理【交变电流的产生和描述】知识点、规律总结
3112
解析：由有效值的定义式得：
2 R
×T2×2＝ER2T，解得：E＝220
V.
答案：220
变式 2：仅余12周期的波形 家用电子调光灯的调光功能是用电子线路将输入的正弦交流电压的波形截去一部 分来实现的，由截去部分的多少来调节电压，从而实现灯光的可调，比过去用变压器调 压方便且体积小．某电子调光灯经调整后电压波形如图所示，求灯泡两端电压的有效值．
1．只有转轴和磁场垂直时，才产生正弦式交变电流． 2．只有正(余)弦式交变电流的有效值和峰值之间是 E＝Em2的关系，其他交流电不是． 3．正弦式交变电流的产生：中性面垂直于磁场方向，线圈平面平行于磁场方向时 电动势最大：Em＝nBSω. (1)线圈从中性面开始转动：e＝Emsin ωt. (2)线圈从平行于磁场方向开始转动：e＝Emcos ωt.
(3)变化规律(线圈在中性面位置开始计时) ①电动势(e)：e＝Emsin ωt. ②电压(u)：u＝____U_m__si_n_ω_t_________． ③电流(i)：i＝____Im__si_n_ω_t__________． (4)图象(如图所示)
二、描述交变电流的物理量
1．交变电流的周期和频率的关系：T＝1f . 2．峰值和有效值 (1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的__最__大__值__． (2)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过大小_相__同___的电阻，如果在交变电流的 一个周期内它们产生的__热__量__相等，则这个恒定电流 I、恒定电压 U 就是这个交变电流 的电流的有效值和电压的有效值． (3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 I＝ Im2，U＝Um2，E＝Em2. 3．平均值：－E ＝nΔΔΦt .
2．正弦式交变电流的图象(线圈在中性面位置开始计时) 函数表达式
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第五章交变电流
一、交变电流的产生
1、原理：电磁感应
2、中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。
3、两个特殊位置的比较
①线圈平面与中性面重合时（S ⊥B ），磁通量Φ最大，
t
∆∆Φ
=0，e=0，i=0，感应电流的方向将发生改变。
②线圈平面平行与磁感线时（S ∥B ），Φ=0，
t
∆∆Φ
最大，e 最大，i 最大，电流方向不变。
4、 穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的：
函数
图象
磁通量
电动势
电压
电流
注：对中性面的理解
交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。
若从中性面开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行，不切割磁感线，电动势为零，故其表达式为
；但若从线圈平面和磁场平行时开始计时，
虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零，但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直，电动势最
大，故其表达式为。
二、对交变电流图像的理解
交变电流的图像包括φ-t、e-t、i-t、u-t等，具体图像见上页，现只研究e-t图像
从图像上可得到信息：
1、线圈平面与中性面平行时为计时平面
2、电流最大值
3、周期T和频率f
4、不同时刻交流电的瞬时值
5、线圈处于中性面和电流最大值对应的时
刻
6、任意时刻线圈的位置和磁场的夹角
周期
完成一次周期性变化所
用的时间
物理意义：表示交变电流变化快慢
的物理量
频率
1s内完成周期性变化的
次数
我国民用交变电流：T=0. 02 s，
f=50 Hz，
三、表征交变电流的物理量
1、瞬时值、峰值（最大值）、有效值、平均值的比较
物理量物理含义重要关系适用情况及说明
瞬时值交变电流某一时刻的值
计算线圈某时刻的受力情况或力
矩的瞬时值
最大值最大的瞬时值讨论电容器的击穿电压（耐压值）有效值
跟交变电流的热效应等
效的恒定电流值
对正（余）弦交流电有：
?
（1）计算与电流的热效应有关的
量（如功、功率、热量）等
（2）电气设备“铭牌”上所标的
一般是有效值
（3）保险丝的熔断电流为有效值
平均值交变电流图像中图线与计算通过电路截面的电荷量
t
n
E
∆
∆Φ
=
__
时间轴所夹的面积与时
间的比值
交流电的平均值是指一段时间内交流电瞬时值的平均值。
平均值是由公式
确定。
它表现为交流图象中波形与横轴（t轴）所围的“面积”对时间的比值，其值大小与所取时间间隔有关。
如正弦式交流电，其正半周期或负半
周期的平均电动势大小为，而一个周期内的平均电动势却为零．而技术上应用的交流电的平均值是指一个周期交流电的绝对值的平均值，也等于交流电
在正半个周期或周期内的平均值。
同一交流电的平均值和有效值并不相同。
不同时间内平均值一般不同，平均值大小还和电流的方向有关，若一段时间内电流的方向发生改变，则流过导线横截面上的电荷量为两个方向上的电荷量之差；平均值是和电荷量相关联的，所以凡涉及计算一段时间内通过导线横截面上电荷量的问题，应利用平均值处理。
四、电感和电容对交变电流的作用
1．电感对交变电流的阻碍作用
电感对交变电流有阻碍作用，电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗表示，。
电感对交变电流有阻碍作用的原因是：当线圈中电流发生变化时，在线圈本身中产生自感电动势，自感电动势总是阻碍线圈中电流的变化。
扼流圈有两种，一种叫低频扼流圈，线圈的自感系数L很大，作用是阻交流，通直流；另一种叫高频扼流圈，线圈的自感系数L很小，作用是阻高频，通低频。
2．电容对交变电流的作用
（1）交变电流能够通过电容器，电容器交替进行充电和放电，电路中就有了电流，表现为交流“通过”了电容器，实际上自由电荷并没有通过电容器两极板间的电介质。
（2）电容器对交变电流的阻碍作用：电容器对交变电流有阻碍作用，电容器对交变电流
阻碍作用的大小，用容抗表示，。
电容器的作用“通高频、阻低频”或“通交流，隔直流”。
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，交流电能通过但有阻碍作用
影响因素自感系数越大，交流电频率越大，阻电容越大，交流电频率越大，阻碍作用
21
21n n U U =1
221n n I I =2211t t ∆∆Φ=∆∆Φ碍作用越大，即感抗越大
越小，即容抗越小 应用
低频扼流圈：通直流、阻交流 高频扼流圈：通低频、阻高频
隔直电容：通交流、隔直流 旁路电容：通高频、阻低频
三、变压器：
1、原理：原、副线圈中的互感现象，原、副线圈中的磁通量的变化率相等。
P 1=P 2 2、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。
原、副线圈中交流电的频率一样：f 1=f 2高压线圈匝数多、电流小，导线较细；低压线圈匝数少、电流大，导线较粗。
3、如右图：U 1：U 2：U 3=n 1：n 2：n 3 n 1 I 1=n 2 I 2+ n 3 I 3 P 1=P 2+P 3 四、电能输送的中途损失：
（1）功率关系：P 1=P 2，P 3=P 4，P 2=P 损+P 3
（2）输电导线损失的电压：U 损=U 2-U 3=I 线R 线
（3）输电导线损耗的电功率：P 损=P 3-P 2=I 线U 损=I 线2
R 线=( )2
R 线
由以上公式可知，当输送的电能一定时，输电电压增大到原来的n 倍， 输电导线上损
耗的功率就减少到原来的。
ΔU=Ir 线= r 线 =U 电源—U 用户 ΔU ∝ ΔP=I 2 r 线= r 线 =P 电源—P 用户 ΔP ∝ 注：理想变压器的动态分析问题，大致有两种情况： 一类是负载电阻不变，原副线圈的电压
，电流
，输入和输出功率
随
匝数比变化而变化的情况。
另一类是匝数比不变，上述各量随负载电阻变化而变化的情况。
不论哪种情况都要注意：
（1）根据题意弄清变量与不变量。
（2）要弄清“谁决定于谁”的制约关系，即理想变压器各物理量变化的决定因素。
动态分析问题的思路程序可表示为：
P U
1U 2)(U
P 21U 2
2
U P U 1。