高中物理交变电流知识点总结及五年真题详解
高二物理交变电流知识点

高二物理交变电流知识点交变电流是高中物理学中的一项重要知识点。
在学习交变电流时,我们需要了解交变电流的定义、特点以及相关的数学表达式,以便更好地理解和应用这一知识。
1. 交变电流的定义交变电流是指方向和大小都随时间变化的电流。
与直流电流不同,交变电流的方向在一个周期内不断反向变化。
交变电流广泛应用于家庭、工业和能源等领域。
2. 交变电流的特点2.1 频率:交变电流的频率指的是电流变化方向的周期性重复次数,单位为赫兹(Hz)。
在家庭用电中,常见的频率为50Hz。
2.2 周期:交变电流的周期是指电流从一个方向到另一个方向再返回相同方向所需的时间。
周期的倒数即为频率的数学倒数。
2.3 有效值:交变电流的有效值是指与相同功率的直流电流具有相同的能量消耗效果的交变电流值。
有效值可以通过电流的均方根值计算得到。
3. 交变电流的数学表达式交变电流可以用正弦函数来进行数学表示。
假设电流的峰值为I0,角频率为ω,时间t,那么交变电流可以表示为:I(t) = I0 * sin(ωt)在上述公式中,t为时间变量,I(t)为交变电流强度。
4. 交变电流的应用4.1 家庭用电:家庭中的电源输出的交变电流供应给家电以及照明设备。
通过控制交变电流的电压和频率,可以满足不同家电设备的能量需求。
4.2 工业用电:工业生产中,大部分设备和机器都需要交变电流供电。
通过交变电流可以实现不同功率的电动机、变压器和发电机等设备的正常运行。
4.3 能源传输:交变电流在能源传输和分配中起到关键的作用。
由于交变电流可以经过变压器增减电压,通过输电线路进行远距离传输,使电能得以高效地送达各个地方。
总结:高二物理交变电流知识点包括了交变电流的定义、特点、数学表达式以及应用。
掌握这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用交变电流,在日常生活和工作中更好地应对电流和电能的需求。
通过学习交变电流,我们也可以更深入地了解电流在不同领域的应用,为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。
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。
【高三学习指导】高考物理:交变电流知识点

【高三学习指导】高考物理:交变电流知识点摘要:在高中三年级复习阶段,大家一定要多练习题,掌握考题的规律,掌握常考的知识点,这样有助于提高大家的分数。
为大家整理了高考物理知识点,供大家参考。
1.交流电:其大小和方向随时间周期性变化的电流称为交流电。
根据正弦规律变化的电动势和电流称为正弦交流电高中语文。
2.正弦交流电----(1)函数式:e=emsinωt(其中★em=nbsω)(2)当线圈平面与中性面重合时,磁通量最大,电动势为零,磁通量变化率为零。
当线圈平面与中心平面垂直时,磁通量为零,电动势最大,磁通量变化率最大。
(3)若从线圈平面和磁场方向平行时开始计时,交变电流的变化规律为i=imcosωt。
(4)图:正弦交流电的电动势E、电流I和电压U及其变化规律可用函数图描述。
3.表征交变电流的物理量(1)瞬时值:某一时刻AC的值,通常用E、u和I表示。
(2)最大值:em=nbsω,最大值em(um,im)与线圈的形状,以及转动轴处于线圈平面内哪个位置无关。
在考虑电容器的耐压值时,则应根据交流电的最大值。
(3)有效值:AC的有效值根据电流的热效应指定。
也就是说,同时,在一定的交流电下,能以相同的电阻产生相同热量的直流电的值被称为交流电的有效值。
①求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时,要用有效值计算,有效值与最大值之间的关系E=EM/,u=um/,I=im/仅适用于正弦交流电。
其他交流电的有效值只能根据有效值的定义来计算,不能混淆公式。
② 在正弦交流电中,各种交流电气设备上的标记值和交流电表上的测量值是指有效值。
(4)周期和频率----周期t:交流电完成一次周期性变化所需的时间。
在一个周期内,交流电的方向变化两次。
频率f:交流电在1s内完成周期性变化的次数。
f=2π/π频率4.电感、电容对交变电流的影响(1)电感:直流、交流电阻;低频电阻,高频电阻。
(2)电容:交流连接,直流隔离;高频电阻,低频电阻。
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。
交变电流知识点总结

交变电流知识点总结交变电流是指电流方向和大小随时间而变化的电流。
它是一种重要的电流形式,广泛应用于电力系统、电子电路、通信系统等领域。
下面对交变电流的基本概念、特点、生成方法、传输和应用进行总结。
一、基本概念:1.交变电流的方向和大小随时间而变化,可以用正弦波形表示,也可以用复数形式表示。
2.交变电流有频率和周期的概念。
频率是指单位时间内交变电流通过的周期数,单位是赫兹(Hz);周期是指交变电流完成一个完整的循环所需要的时间,单位是秒(s)。
二、特点:1.交变电流的方向和大小在时间上是连续变化的,与直流电流相比,交变电流的变化速度更快。
2.交变电流的有效值与其最大值的关系为:有效值=最大值/√2,有效值是交变电流的有效功率的基准值。
3.交变电流的平均值为零,即大约一半时间是正的,一半时间是负的,因此它的总体功率为零。
三、生成方法:1.通过交流发电机产生:交流发电机通过转动线圈和磁场的相互作用,产生交变电动势,再通过变压器将电压调整到合适的输电电压。
2.通过交流变压器产生:交流变压器通过变压器原理,将输入电压的大小和频率调整到合适的输出电压。
3.通过电子器件产生:交流电源通过半波整流、全波整流、桥式整流等方式将交变电流转换为直流电流,再通过逆变器将直流电流转换为交变电流。
四、传输:交变电流在传输过程中,存在电阻、电感和电容等元件的影响,会导致电流的衰减和相位的延迟。
为了减小传输损耗和提高传输效率,需要采取一系列措施,如增加输电线路的导体截面积、降低输电线路的电阻、合理选择输电线路的导线材料等。
五、应用:1.电力系统:交变电流是电力系统中主要的电流形式,用于发电、输电和配电等环节。
电力系统中的交变电压一般为50Hz或60Hz,通过变压器调整电压的大小,以适应不同的用电需求。
2.电子电路:许多电子设备和电路都使用交变电流。
例如,交流电源用于供给电子设备工作所需的电能;交流调压电路用于平稳调节电压,以保证设备正常工作。
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
高二物理关于交变电流的知识点

高二物理关于交变电流的知识点交变电流是在电路中周期性地改变方向的电流。
它在我们的日常生活和工业生产中扮演着重要的角色。
本文将介绍一些关于交变电流的基本知识点。
一、交变电流的定义交变电流是指电流的方向和大小周期性地改变的电流。
它的周期性改变使得电流在电路中呈现正负交替的特点。
与直流电流不同,交变电流的方向和大小是随时间变化的。
二、交变电流的频率和周期交变电流以频率和周期来描述。
频率表示单位时间内交变电流方向和大小变化的次数,单位是赫兹(Hertz, Hz)。
周期表示一次完整变化所需要的时间,单位是秒(s)。
三、正弦交变电流的特点在理论研究和实际应用中,我们常常将交变电流近似为正弦交变电流,因为正弦交变电流具有周期性、对称性和规律性。
正弦交变电流的大小可由幅值来表示,也可以用有效值来表示。
四、有效值和峰值有效值是指在交变电流中所含有的能量相当于相同大小直流电流所产生的能量时的电流值。
峰值是指交变电流波形中最大的正(负)的幅值。
五、电压与电流的相位关系交变电流和交变电压之间存在一种相位关系。
相位表示两者在时间上的对应关系。
当电流先于电压达到峰值时,我们称之为“电流超前电压相位”,反之则为“电流滞后电压相位”。
六、交变电流对应的计算方法对于一般情况下的交变电流和电压,我们可以利用欧姆定律和欧姆定律的衍生公式进行计算。
此外,还可以使用复数形式的计算方法,将交变电流和电压表示为复数形式,从而简化计算过程。
七、交变电流的应用交变电流在电力系统中的应用非常广泛。
它可以通过变压器进行输送和变换,以满足不同场合的电力需求。
此外,交变电流还广泛应用于电动机、发电机和电路中的各种电器设备。
八、交变电流的危害防护交变电流在不当情况下可能对人体造成危害。
因此,我们在使用电器设备时需要注意安全用电,避免触电事故的发生。
此外,对于电力系统的设计和维护,也需要采取一系列的防护措施,确保交变电流的安全使用。
以上是关于高二物理关于交变电流的知识点的简要介绍。
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交变电流、电磁学第一部分(理论知识点、重点)一、知识网络二、重、难点知识归纳1.交变电流产生(产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的描 述瞬时值:I=I m sin ωt 峰值:I m = nsB ω/R有效值:2/m I I = 周期和频率的关系:T=1/f 图像:正弦曲线电感对交变电流的作用:通直流、阻交流,通低频、阻高频应用交变电流电容对交变电流的作用:通交流、阻直流,通高频、阻低频变压器 变流比:电能的输送原理:电磁感应变压比:U 1/U 2=n 1/n 2 只有一个副线圈:I 1/I 2=n 2/n 1有多个副线圈:I 1n 1= I 2n 2= I 3n 3=……功率损失:线损R )UP (P 2= 电压损失:线损R UPU =远距离输电方式:高压输电交流。
如图(b )所示。
而(a )、(d)为直流其中(a )为恒定电流。
(二)、正弦交流的产生及变化规律。
(1)、产生:当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。
即正弦交流。
(2)、中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。
这一位置穿过线圈的磁通量最大,但切割边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势。
(3)、规律:从中性面开始计时,则e=NBS ωsin ωt 。
用εm 表示峰值NBS ω则e=εm sinωt 在纯电阻电路中,电流I=RR e mε=sin ωt=I m sin ωt ,电压u=U m sin ωt 。
2、表征交变电流大小物理量(1)瞬时值:对应某一时刻的交流的值 用小写字母x 表示,e i u (2)峰值:即最大的瞬时值。
大写字母表示,U m Im εm εm = nsB ω Im =εm / R注意:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时,所产生感应电动势的峰值为εm =NBS ω,即仅由匝数N ,线圈面积S ,磁感强度B 和角速度ω四个量决定。
与轴的具体位置,线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。
(3)有效值:a 、意义:描述交流电做功或热效应的物理量b 、定义:跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。
c 、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是ε=2m ε I=2m IU=2m U 。
注意:正弦交流的有效值和峰值之间具有ε=2mε,U=22m m I I U =的关系,非正弦(或余弦)交流无此关系,但可按有效值的定义进行推导,如对于正负半周最大值相等的方波电流,其热效应和与其最大值相等的恒定电流是相同的,因而其有效值即等于其最大值。
即I=I m 。
e 、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;交流电流表和交流电压表的读数是有效值。
对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。
f 、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。
(4)峰值、有效值、平均值在应用上的区别。
峰值是交流变化中的某一瞬时值,对纯电阻电路来说,没有什么应用意义。
若对含电容电路,在判断电容器是否会被击穿时,则需考虑交流的峰值是否超过电容器的耐压值。
交流的有效值是按热效应来定义的,对于一个确定的交流来说,其有效值是一定的。
而平均值是由公式tn∆∆Φ=ε确定的,其值大小由某段时间磁通量的变化量来决定,在不同的时间段里是不相同的。
如对正弦交流,其正半周或负半周的平均电动势大小 为πωεnBs T Bs n 222=⋅=,而一周期内的平均电动势却为零。
在计算交流通过电阻产生的热功率时,只能用有效值,而不能用平均值。
在计算通过导体的电量时,只能用平均值,而不能用有效值。
在实际应用中,交流电器铭牌上标明的额定电压或额定电流都是指有效值,交流电流表和交流电压表指示的电流、电压也是有效值,解题中,若题示不加特别说明,提到的电流、电压、电动势时,都是指有效值。
(5)、表征交变电流变化快慢的物理量a 、周期T :电流完成一次周期性变化所用的时间。
单位:s .b 、频率f :一秒内完成周期性变化的次数。
单位:HZ .c 、角频率ω:d 、角速度、频率、周期,的关系ω(6)、疑难辨析成正 通量最大,φ应为余弦函数,磁通量为零,此刻变化率最大(切线斜率最大),因此从中性面开始计时,感应电动势的瞬时表达式是正弦函数,如上图17-2所示分别是φ=φm cos ωt 和e=εm sin ωt 。
3、变压器(1)变压器的构造: 原线圈、 副线圈、 铁心 (2).变压器的工作原理在原、副线圈上由于有交变电流而发生的互相感应现象,叫做互感现象,互感现象是变压器工作的基础。
(3).理想变压器:磁通量全部集中在铁心内,变压器没有能量损失,输入功率等于输出功率。
(4).理想变压器电压跟匝数的关系:U 1/U 2= n 1/n 2说明:对理想变压器各线圈上电压与匝数成正比的关系,不仅适用于原、副圈只有一个的情况,而且适用于多个副线圈的情况。
即有332211n U n U n U ===……。
这是因为理想变压器的磁通量全部集中在铁心内。
因此穿过每匝线圈的磁通量的变化率是相同的,每匝线圈产生相同的电动势,因此每组线圈的电动势与匝数成正比。
在线圈内阻不计的情况下,每组线圈两端的电压即等于电动势,故每组电压都与匝数成正比。
(5)理想变压器电流跟匝数的关系I 1/I 2= n 2/n 1 (适用于只有一个副线圈的变压器)说明:原副线圈电流和匝数成反比的关系只适用于原副线圈各有一个的情况,一旦有多个副线圈时,反比关系即不适用了,可根据输入功率与输出功率相等的关系推导出:U 1I 1= U 2I 2+ U 3I 3+U 4I 4+……再根据U 2=12n n U 1 U 3=13n n U 1 U 4=14n nU 4……可得出: n 1I 1=n 2I 2+ n 3I 3+ n 4I 4+…… (6).注意事项(1)当变压器原副线圈匝数比(21n n )确定以后,其输出电压U 2是由输入电压U 1决定的(即U 2=12n n U 1)但若副线圈上没有负载 , 副线圈电流为零输出功率为零 , 则输入 功率为零,原线圈电流也为零,只有副线圈接入一定负载,有了一定的电流,即有了一定的输出功率,原线圈上才有了相应的电流(I 1=12n n I 2),同时有了相等的输入功率,(P 入=P 出)所以说:变压器上的电压是由原线圈决定的,而电流和功率是由副线圈上的负载来决定的。
4、电能的输送(1)输送电能的过程:输送电能的过程如下所示:发电站→升压变压器→高压输电线→降压变压器→用电单位。
(2). 高压输电的道理思路:输电→导线(电阻)→发热→损失电能→减小损失。
输电要用导线,导线当然有电阻,如果导线很短,电阻很小可忽略,而远距离输电时,导线很长,电阻大不能忽略。
电流通过很长的导线要发出大量的热,所以,输电时,必须设法减小导线发热损失。
由焦耳定律Q=I 2Rt ,减小发热Q 有以下三种方法:一是减小输电时间t ,二是减小输电线电阻R ,三是减小输电电流I 。
第一种方法等于停电,没有实际价值。
第二种方法从材料、长度、粗细三方面来说都有实际困难。
适用的超导材料还没有研究出来。
排除了前面两种方法,就只能考虑第三种方法了。
从焦耳定律公式Q=I 2Rt 可以看出,第三种办法是很有效的:电流减小一半,损失的电能就降为原来的四分之一。
所以说要减小电能的损失,必须减小输电电流。
但从另一方面讲,输电就是要输送电能,输送的功率必须足够大,才有实际意义。
根据公式P=UI ,要使输电电流I 减小,而输送功率P 不变(足够大),就必须提高输电电压U 。
所以说通过高压输电可以保证在输送功率不变,减小输电电流来减小输送电的电能损失。
(3) 变压器能把交流电的电压升高(或降低)在发电站都要安装用来升压的变压器,实现高压输电。
但是我们用户使用的是低压电,所以在用户附近又要安装降压的变压器。
一是为了安全,二是用电器只能用低电压。
三、典型例题例1、交流发电机在工作时产生的电压流表示式为sin m u U t ω=,保持其他条件不变,使该线圈的转速和匝数同时增加一倍,则此时电压流的变化规律变为( ) A .2sin 2m U t ωB .4sin 2m U t ωC .2sin m U t ωD .sin m U t ω解析:线圈的转速和匝数同时增加一倍,则U m 增加4倍,线圈的转速增加一倍,则ω为原来的两倍。
答案为B 。
点拨:此题是一个基础题,考查的是对电压流表示式为sin m u U t ω=的理解,最好亲自动手推导公式,才有利于公式的记忆。
小试身手1.1、关于线圈在匀强磁场中转动产生交变电流,以下说法正确的是( )A .线圈每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变B .线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次C .线圈每经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次D .线圈每转动一周,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次1.2、如图17-3所示,矩形线圈ACDE 放在磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈以相同的角速度,分别绕MN 、PQ 、AC 、AE 轴线匀速转动,线圈中产生的感应电动势分别为E 1、E 2、E 3、E 4,则下列关系中正确的是( ) A .E 1=E 2,E 3=E 4 B .E 1=E 2=E 3,E 4=0C .E 1=E 2=E 3=E 4D .E 2=E 3,E 1=E 4例2、如图17-4表示一交流随时间变化的图像,求此交流的有效值。
解析:此题所给交流正负半周的最大值不相同,许多同学对交流电有效值的意义理解不深,只知道机械地套用正弦交流电的最大值是有效值的2倍的关系,直接得出有效值, 解得 I=5A点拨:此题是一个简单计算题,主要是考查对交变电流中最大值的有效值的关系的理解。
小试身手2.1、一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时,产生的感应电动势为t e π100sin 2220=(V ),则如下说法中正确的是( )A .此交流电的频率是100HzB .t=0时线圈平面恰与中性面重合C .如果发电机的功率足够大,它可使“220V100W ”的灯泡正常发光D .用交流电压表测量的读数为2220V2.2、一个电热器接在10V 的直流电源上,在ts 内产生的焦耳热为Q ,今将该电热器接在一交流电源上,它在2ts 内产生的焦耳热为Q ,则这一交流电源的交流电压的最大值和有效值分别是( )A .最大值是210V ,有效值是10VB .最大值是10V ,有效值是25VC .最大值是25V ,有效值是5VD .最大值是20V ,有效值是210V例3、如图17-5所示,在匀强磁场中有一个“”形导线框可绕AB 轴转动,已知匀强磁场的磁感强度B=π25T ,线框的CD 边长为20cm 、CE 、DF 长均为10cm ,转速为50r/s ,若从图示位置开始计时(1)写出线框中感应电动势的瞬时值表达式。