高中物理选修3-2知识点总结教程文件
高中物理电磁感应等选修3-2知识点总结材料

高中物理选修3-2知识点56.电磁感应现象Ⅰ只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化,闭合回路中就会产生感应电流,如果电路不闭合只会产生感应电动势。
这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,是1831年法拉第发现的。
57.感应电流的产生条件Ⅱ1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化,因此研究磁通量的变化是关键,由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin (θ是B 与S 的夹角)看,磁通量的变化∆φ可由面积的变化∆S 引起;可由磁感应强度B 的变化∆B 引起;可由B 与S 的夹角θ的变化∆θ引起;也可由B 、S 、θ中的两个量的变化,或三个量的同时变化引起。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,可以产生感应电动势,感应电流,这是初中学过的,其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。
3、产生感应电动势、感应电流的条件:导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体内就产生感应电动势;穿过线圈的磁量发生变化时,线圈里就产生感应电动势。
如果导体是闭合电路的一部分,或者线圈是闭合的,就产生感应电流。
从本质上讲,上述两种说法是一致的,所以产生感应电流的条件可归结为:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
58.法拉第电磁感应定律 楞次定律Ⅱ①电磁感应规律:感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定。
ε=BLv ——当长L 的导线,以速度v ,在匀强磁场B 中,垂直切割磁感线,其两端间感应电动势的大小为ε。
如图所示。
设产生的感应电流强度为I ,MN 间电动势为ε,则MN 受向左的安培力F BIL =,要保持MN 以v匀速向右运动,所施外力BIL F F == ,当行进位移为S 时,外力功W BI L S BILv t ==···。
t 为所用时间。
而在t 时间内,电流做功W I t '=··ε,据能量转化关系,W W '=,则t BILv t I ···=ε。
高中物理选修3-2:自感现象知识点总结

高中物理选修3-2:自感现象知识点总结理物高中考点/易错点1自感现象1、自感:由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.2、自感电动势:由于自感现象而产生的电动势.3、自感电动势对电流的作用:电流增加时,感应电动势阻碍电流的增加;电流减小时,感应电动势阻碍电流的减小.4、实验与探究考点/易错点2自感系数1、物理意义:描述线圈本身特性的物理量,简称自感或电感.2、影响因素:线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯.线圈越粗、越长,匝数越多,其自感系数就越大;有铁芯时线圈的自感系数比没铁芯时大得多.3、单位:亨利,简称亨,符号是H.常用的较小单位有mH和μH.考点/易错点3日光灯1、主要组成:灯管、镇流器和启动器.2、灯管(1)工作原理:管中气体导电时发出紫外线,荧光粉受其照射时发出可见光.可见光的颜色由荧光粉的种类决定.(2)气体导电的特点:灯管两端的电压达到一定值时,气体才能导电;而要在灯管中维持一定大小的电流,所需的电压却低得多.3、镇流器的作用日光灯启动时:提供瞬时高压;日光灯启动后:降压限流.4、启动器(1)启动器的作用:自动开关.(2)启动器内电容器的作用:减小动、静触片断开时产生的火花,避免烧坏触点.考点/易错点4自感现象的理解1、对自感电动势的进一步理解(1)自感电动势产生的原因通过线圈的电流发生变化,导致穿过线圈的磁通量发生变化,因而在原线圈中产生感应电动势.(2)自感电动势的作用阻碍原电流的变化,而不是阻止,电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长,即总是起着推迟电流变化的作用.(3)自感电动势的方向当原电流增大时,自感电动势方向与原电流方向相反,电流减小时,自感电动势方向与原电流方向相同.2、自感现象的分析思路(1)明确通过自感线圈的电流怎样变化(是增大还是减小).(2)判断自感电动势方向.电流增强时(如通电),自感电动势方向与原电流方向相反;电流减小时(如断电),自感电动势方向与原电流方向相同.(3)分析电流变化情况,电流增强时(如通电),自感电动势方向与原电流方向相反,阻碍增加,电流逐渐增大.电流减小时(如断电),由于自感电动势方向与原电流方向相同,阻碍减小,线圈中电流方向不变,电流逐渐减小.特别提醒自感电动势阻碍原电流的变化,而不是阻止,电流仍在变化,只是使原电流的变化时间变长.考点/易错点5自感现象中灯泡亮度变化在处理通断电灯泡亮度变化问题时,不能一味套用结论,如通电时逐渐变亮,断电时逐渐变暗,或闪亮一下逐渐变暗.要具体问题具体分析,关键要搞清楚电路连接情况.自感现象的分析技巧在求解有关自感现象的问题时,必须弄清自感线圈的工作原理和特点,这样才能把握好切入点和分析顺序,从而得到正确答案.1.自感现象的原理当通过导体线圈中的电流变化时,其产生的磁场也随之发生变化.由法拉第电磁感应定律可知,导体自身会产生阻碍自身电流变化的自感电动势.2.自感现象的特点(1)自感电动势只是阻碍自身电流变化,但不能阻止.(2)自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关.电流变化越快,自感电动势越大.(3)自感电动势阻碍自身电流变化的结果,会给其他电路元件的电流产生影响.①电流增大时,产生反电动势,阻碍电流增大,此时线圈相当于一个阻值很大的电阻;②电流减小时,产生与原电流同向的电动势,阻碍电流减小,此时线圈相当于电源.3.通电自感与断电自感自感现象中主要有两种情况:即通电自感与断电自感.在分析过程中,要注意:(1)通过自感线圈的电流不能发生突变,即通电过程中,电流是逐渐变大;断电过程中,电流是逐渐变小,此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断在于对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.特别提醒线圈对变化电流的阻碍作用与对稳定电流的阻碍作用是不同的.对变化电流的阻碍作用是由自感现象引起的,它决定了要达到稳定值所需的时间;对稳定电流的阻碍作用是由绕制线圈的导线的电阻引起的,决定了电流所能达到的稳定值.考点/易错点6日光灯的工作原理1、构造日光灯的电路如图所示,由日光灯管、镇流器、开关等组成.2、日光灯的启动当开关闭合时,电源把电压加在启动器的两极之间,使氖气放电而发出辉光,辉光产生的热量使U 形动触片膨胀伸长,从而接通电路,于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过,电路接通后,启动器中的氖气停止放电,U形动触片冷却收缩,两个触片分开,电路自动断开,通过镇流器的电流迅速减小,会产生很高的自感电动势,方向与原来电压方向相同,形成瞬间高压加在灯管两端,使灯管中的气体开始导电,于是日光灯管就成了通路开始导电发光.3、日光灯正常工作时镇流器的作用由于日光灯使用的是交流电源,电流的大小和方向做周期性变化,当交流电的大小增大时,镇流器上的自感电动势阻碍原电流增大,自感电动势与原电压反向,当交流电减小时,镇流器上的自感电动势阻碍原电流的减小,自感电动势与原电压同向,可见镇流器的自感电动势总是阻碍电流的变化,镇流器起降压、限流的作用.四、课程小结1、自感现象●自感:由于线圈本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.●自感电动势:由于自感现象而产生的电动势.●自感电动势对电流的作用:电流增加时,感应电动势阻碍电流的增加;电流减小时,感应电动势阻碍电流的减小.2、自感系数●物理意义:描述线圈本身特性的物理量,简称自感或电感.●影响因素:线圈的形状、长短、匝数、有无铁芯.线圈越粗、越长,匝数越多,其自感系数就越大;有铁芯时线圈的自感系数比没铁芯时大得多.●单位:亨利,简称亨,符号是H.常用的较小单位有mH和μH.1H=103mH1H=106μH一、自感现象的四个要点和三个状态要点一:电感线圈产生感应电动势的原因是通过线圈本身的电流变化引起穿过自身的磁通量变化。
高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结第四章 电磁感应1.两个人物:a.法拉第:磁生电 b.奥斯特:电生磁2.感应电流的产生条件:a.闭合电路b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当于电源③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定: (1)方法一:右手定则(2)方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同)④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4.感应电动势大小的计算: (1)法拉第电磁感应定律: A 、内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
B 、表达式:tnE ∆∆=φ (2)磁通量发生变化情况 ①B 不变,S 变,S B ∆=∆φ ②S 不变,B 变,BS ∆=∆φ ③B 和S 同时变,12φφφ-=∆ (3)计算感应电动势的公式①求平均值:tn E ∆∆=φ②求瞬时值:BLv E =(导线切割类) ③导体棒绕某端点旋转:ω221BL E = 5.感应电流的计算: 瞬时电流:总总R BLvR E I ==(瞬时切割) 6.安培力的计算:瞬时值:rR vL B BIL F +==227.通过截面的电荷量:rR n t I q +∆=∆=φ注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值 8.自感:(1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
(2)决定因素:线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。
另外,有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。
(3)类型:通电自感和断电自感(4)单位:亨利(H )、毫亨(mH)、微亨(H μ)(5)涡流及其应用①定义:变压器在工作时,除了在原副线圈中产生感应电动势外,变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。
一般来说,只要空间里有变化的磁通量,其中的导体中就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用:a.电磁炉b.金属探测器,飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿接通电源的瞬间,灯泡A 1较慢地亮起来。
物理选修3 2知识点总结

物理选修3 2知识点总结第一章电荷与电场1.1 电荷的基本性质1.1.1 电荷的定义电荷是构成物质的一种基本性质,有正负之分。
相同电荷相斥,不同电荷相吸。
1.1.2 电荷的守恒封闭系统中的总电荷守恒,即电荷不会增加或减少。
1.1.3 电荷的离散化电荷是离散的,它们只能是整数倍的基本电荷。
1.2 电场的产生1.2.1 电荷产生电场电荷周围存在电场,电场由正电荷指向负电荷,大小与电荷的大小和距离有关。
1.2.2 电场的定义电场是空间中某一点单位正电荷所受的力,大小为F=qE。
1.2.3 电场的叠加原理多个电荷产生的电场可以叠加,合成电场为各个电场矢量和。
1.2.4 电场的三种表达形式电场可以用电场线、电场强度分布图和电场力线图来表示。
1.3 电荷在电场中的运动1.3.1 电荷在电场中受力电荷在电场中受到电场力F=qE。
1.3.2 电荷在电场中的加速度电荷在电场中受到的电场力会导致电荷产生加速度a=qE/m。
1.3.3 电荷在电场中的运动轨迹电荷在电场中运动的轨迹依赖于开始的初速度和角度,可以是直线、椭圆、抛物线或者双曲线。
1.4 高中物理常见问题探究1.4.1 电场强度的方向问题1.4.2 电势能公式的导出1.4.3 电势差和电势能的关系第二章电容器2.1 电容的定义2.1.1 电容的概念电容是指某两导体之间存储电荷的能力,记为C。
2.1.2 电容的基本单位电容的基本单位是法拉(F)。
2.2 平行板电容器2.2.1 平行板电容器的构成平行板电容器由两块平行金属板组成。
2.2.2 平行板电容器的电容公式平行板电容器的电容公式为C=ε0S/d。
2.2.3 平行板电容器的等效电容连接在串联或并联平行板电容器的等效电容可以根据串联与并联的原理求出。
2.3 圆板电容器2.3.1 圆板电容器的构成圆板电容器由两块圆形金属板组成。
2.3.2 圆板电容器的电容公式圆板电容器的电容公式为C=πε0R。
2.3.3 圆板电容器的等效电容串联或并联连接的圆板电容器的等效电容可以根据串联与并联的原理求出。
(完整版)高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结第一章 电磁感应1.两个人物:a.法拉第:磁生电b.奥期特:电生磁2.产生条件:a.闭合电路b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
③电源内部的电流从负极流向正极。
3.感应电流方向的叛定: (1).方法一:右手定则 (2).方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同) ④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4. 感应电动势大小的计算: (1).法拉第电磁感应定律: a.内容:b.表达式:t n E ∆∆⋅=φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ∆∆⋅=φ_②求瞬时值:E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机:ω221BL E =④闭合电路殴姆定律:)r (R I E +=感5.感应电流的计算: 平均电流:tr R r R E I ∆+∆=+=)(_φ 瞬时电流:rR BLVr R E I +=+=6.安培力计算: (1)平均值:tBLqt r )(R BL L I B F∆=∆+∆==φ__(2). 瞬时值:rR VL B BIL F +==227.通过的电荷量:rR q tI +∆=-=∆⋅φ注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值。
8.互感:由于线圈A 中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。
这种现象叫互感。
9.自感现象:(1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
(2)决定因素:线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。
另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。
(3)类型:通电自感和断电自感 (4)单位:亨利(H )、毫亨(mH ),微亨(μH )。
10.涡流及其应用(1)定义:变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结第四章 电磁感应1.两个人物:a.法拉第:磁生电 b.奥斯特:电生磁2.感应电流的产生条件:a.闭合电路b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当于电源③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定: (1)方法一:右手定则(2)方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同)④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4.感应电动势大小的计算: (1)法拉第电磁感应定律: A 、内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
B 、表达式:tnE ∆∆=φ (2)磁通量发生变化情况 ①B 不变,S 变,S B ∆=∆φ ②S 不变,B 变,BS ∆=∆φ ③B 和S 同时变,12φφφ-=∆ (3)计算感应电动势的公式①求平均值:tn E ∆∆=φ②求瞬时值:BLv E =(导线切割类) ③导体棒绕某端点旋转:ω221BL E = 5.感应电流的计算: 瞬时电流:总总R BLvR E I ==(瞬时切割) 6.安培力的计算:瞬时值:rR vL B BIL F +==227.通过截面的电荷量:rR n t I q +∆=∆=φ注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值 8.自感:(1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
(2)决定因素:线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。
另外,有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。
(3)类型:通电自感和断电自感(4)单位:亨利(H )、毫亨(mH)、微亨(H μ)(5)涡流及其应用①定义:变压器在工作时,除了在原副线圈中产生感应电动势外,变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。
一般来说,只要空间里有变化的磁通量,其中的导体中就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用:a.电磁炉b.金属探测器,飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿接通电源的瞬间,灯泡A 1较慢地亮起来。
高中物理选修3-2知识点详细汇总

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 ωt (ωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度;ωt 也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角;ωt 是线框面与中性面的夹角)2.当从图12—1位置开始计时: 则:e=εm cos ωt , i =I m cos 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R E I mm =三.几个物理量1.中性面:如图12—2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 sin ωt=0(3) 此位置是电流方向发生变化的位置,具体对应图12-3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(2)最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度B 在同一直线上.(3)最大值对应图12-3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)伏特表与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.周期与频率: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 ).四、最大值、平均值和有效值的应用1、正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值的区别。
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选修3-2知识点56.电磁感应现象Ⅰ 只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化 ,闭合回路中就会产生感应电流 ,如果电路不闭合只会产生感应电动势。
这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应 ,是1831年法拉第发现的。
57.感应电流的产生条件Ⅱ1、回路中产生感应电动势和感应电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化 ,因此研究磁通量的变化是关键 ,由磁通量的广义公式中φθ=B S ·sin (θ是B 与S 的夹角)看 ,磁通量的变化∆φ可由面积的变化∆S 引起;可由磁感应强度B 的变化∆B 引起;可由B 与S 的夹角θ的变化∆θ引起;也可由B 、S 、θ中的两个量的变化 ,或三个量的同时变化引起。
2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时 ,可以产生感应电动势 ,感应电流 ,这是初中学过的 ,其本质也是闭合回路中磁通量发生变化。
3、产生感应电动势、感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
58.法拉第电磁感应定律 楞次定律Ⅱ ①电磁感应规律:感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律确定。
ε=BLv ——当长L 的导线 ,以速度v ,在匀强磁场B 中 ,垂直切割磁感线 ,其两端间感应电动势的大小为ε。
如图所示。
设产生的感应电流强度为I ,MN 间电动势为ε ,则MN 受向左的安培力F BIL = ,要保持MN 以v 匀速向右运动 ,所施外力F F BIL '== ,当行进位移为S 时 ,外力功W BI L S BILv t ==···。
t 为所用时间。
而在t 时间内 ,电流做功W I t '=··ε ,据能量转化关系 ,W W '= ,则I t BILv t ···ε=。
∴ε=BIv ,M 点电势高 ,N 点电势低。
此公式使用条件是B I v 、、方向相互垂直 ,如不垂直 ,则向垂直方向作投影。
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高中物理选修3-2知识点总结
第一章 电磁感应
1.两个人物:a.法拉第:磁生电
b.奥期特:电生磁
2.产生条件:a.闭合电路
b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备
b
②产生感应电动势的那部分导体
相当于电源。
③电源内部的电流从负极流向正
极。
3.感应电流方向的叛定: (1).方法一:右手定则 (2).方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同) ④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4. 感应电动势大小的计算: (1).法拉第电磁感应定律: a.内容:
b.表达式:t n E ∆∆⋅
=φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ∆∆⋅
=φ_
②求瞬时值:E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机:ω2
2
1BL E =
④闭合电路殴姆定律:)r (R I E +=感
5.感应电流的计算: 平均电流:t
r R r R E I ∆+∆=+=
)(_
φ 瞬时电流:r
R BLV
r R E I +=+=
6.安培力计算: (1)平均值:
t
BLq
t r )(R BL L I B F
∆=∆+∆=
=φ_
_
(2). 瞬时值:r
R V
L B BIL F +==22
7.通过的电荷量:r
R q t
I +∆=
-
=
∆⋅φ
注意:求电荷量只能用平均值,而不
能用瞬时值。
8.互感:
由于线圈A 中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B 中 激发了感应电动势。
这种现象叫互感。
9.自感现象:
(1)定义:是指由于导体本身的电流发
生变化而产生的电磁感应现象。
(2)决定因素:
线圈越长, 单位长度上的匝数越多, 截面积越大, 它的自感系数就越大。
另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。
(3)类型:
通电自感和断电自感 (4)单位:亨利(H )、毫亨(mH ),微
亨(μH )。
10.涡流及其应用
(1)定义:变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感应电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。
一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流 (2)应用:
a.新型炉灶——电磁炉。
b.金属探测器:飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。
第二章 交变电流 一.正弦交变电流 1.两个特殊的位置 a.中性面位置:
磁通量ф最大,磁通量的变化率为零,即感应电动势零。
b.垂直中性面位置
磁通量ф为零,磁通量的变化率最大,即感应电动势最大。
2.正弦交变电流的表达式: a.从中性面位置记时:
瞬时电动势:e=E m sin ωt
瞬时电流: t I i m ωsin = b.从垂直中性面位置记时
瞬时电动势:e=E m cos ωt
瞬时电流:t I i m ωcos =
3.正弦交变电流的四值:
a..最大值: E m = nBS ω=n Φm ω
b.瞬时值:
①中性面位置记时:e=E m sin ωt
②垂直中性面位置记时:e=E m cos ωt c.平均值: t
n E ∆∆⋅
=φ
_
d.有效值: 根据电流的热效应规定。
注意:
⑴只有正弦交变电流的有效值才一定是
最大值的
2
2
倍。
a.动势有效值:εεε=
=m
m 2
0707&.
b,电压有效值:m m
U U u 707.02
==
&
c.电流有效值:m m
I I I
707.02
==
&。
(2)通常所说的交变电流的电流、电压;
交流电表的读数;交流电器的额定电压、额定电流;保险丝的熔断电流等都指有效值。
(电容器的耐压值是交流的最大值。
)
(3)生活中用的市电电压为220V ,其最
大值为U m =2202V=311V ,频率为50H Z ,所以其电压瞬时值的表达式为u =311sin314t V 。
4、表征交流电的物理量:
(1)瞬时值、最大值和有效值: (2)周期、频率 a.周期: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。
b.频率: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Hz 。
c.二者关系:周期和频率互为倒数,即
T f
=
1。
d.我国市电频率为50Hz ,周期为0.02s 5.交流电的图象: e t m =εω·sin 图象如图5—3所示。
e t m =εω·cos 图象如图5—4所示。
二.变压器
1.理想变压器: 2.原理:互感
3.类型:⑴升压变器:副线圈用细线绕
⑵降压变器:副线圈用粗线绕 ⑶1:1隔离变压器:两边一样
4.基本公式: ⑴ 电压:(原决定副) 2
121n n U U = 正比
(2)电流:(副决定原)
一个副线圈:1
221n n
I I = 反比
多个副线圈:U 1I 1=U 2I 2+U 3I 3
(3)功率:(输出决定输入)P 出=P 入 5.互感器
⑴电压互感器:降压变压器、并联 ⑵电流互感器:升压变压器、火线串联 三.远距离输电
1.高压输电的原因:
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。
2.远距离输电的结构图:
(1)功率之间的关系是:
a. P 1=P 1´
b.P 2=P 2´
c. P 1´=P r +P 2;
(2)电压之间的关系是:
a. 1111n n U U '='
b. 2222n n U U '='
c. 21U U U r +=' (3)电流之间的关系是:
a. 1111n n I I '='
b. 222
2n n I I '='
c. 21
I I I r ==' 3. 输电电流I 的计算式:
'
1
'1
U p U P I =
=
出
输
4.损失功率、损失电压的计算:
(1)P r =I r 2r , (2)U r =I r r ,
四.感抗和容抗(统称电抗) 1.感抗: (1)意义:
表示电感对交变电流的阻碍作用 (2)特点: “通直流,阻交流”、“通低频,阻高频”。
2.容抗: (1)意义:
表示电容对交变电流的阻碍作用 (2)特点:
“通交流,隔直流”、“通高频,阻
低频”。
五.传感器的及其工作原理Ⅰ
1.定义: 有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能
把它们按照一定的规律转换为电压、
电流等电学量,或转换为电路的通
断。
我们把这种元件叫做传感器。
2。
优点是:把非电学量转换为电学量以
后,就可以很方便地进行测
量、传输、处理和控制了。
3.应用:
(1).几种特殊的电阻
a .光敏电阻: 光照越强,光敏电阻阻值越小。
b 热敏电阻:
阻值随温度的升高而减小,且
阻值随温度变化非常明显。
c. 金属导体的电阻:
随温度的升高而增大 d.霍尔元件:
是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。
(2.传感器应用:
a.力传感器的应用——电子秤
b.声传感器的应用——话筒
c.温度传感器的应用——电熨斗、
电饭锅、测温仪
d.光传感器的应用——鼠标器、火
灾报警器
(3).传感器的应用实例:
a .光控开关
b .温度报警器
n 2n 2
D r
D。