内容发布更新时间 : 2024/6/20 23:07:10星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

[考试标准]

知识内容 交变电流 描述交变电流的物理量 电感和电容对交变电流的影响 变压器 电能的输送 实验15：探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系 必考要求 加试要求 c c b c c √ 考点一 交变电流的产生和描述

1.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. (2)常见类型：

如图1甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流.其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦交流电，如图甲所示.

图1

2.交变电流的产生

(1)线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动. (2)两个特殊位置的特点：

ΔΦ

①线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，＝0，e＝0，i＝0，电流方向将发生改变.

ΔtΔΦ

②线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，最大，e最大，i最大，电流方向不改变.

Δt(3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次. (4)交变电动势的最大值Em＝nBSω.

3.交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)

规律 物理量 磁通量 函数表达式 图象 Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt 电动势 e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt REmu＝Umsin ωt＝sin ωt R＋rEmsin ωt R＋r电压 电流

4.交变电流的有效值

i＝Imsin ωt＝ (1)交变电流有效值的规定：交变电流、恒定电流I直分别通过同一电阻R，在相等时间内产生的焦耳热分别为Q交、Q直，若Q交＝Q直，则交变电流的有效值I＝I直(直流有效值也可以这样算).

(2)正(余)弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系： E有效＝

EmUmIm U有效＝ I有效＝ 222

(3)对有效值的理解：①交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；②用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值；③计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值；④没有特别加以说明的，是指有效值；⑤“交流的最大值是有效值的2倍”仅用于正弦交流电.(但当讨论电容器的击穿电压时，要用最大值) [思维深化]

1.如图2甲、乙、丙、丁、戊所示，把5个面积相同的线圈放入同一匀强磁场中，绕不同的轴转动，在转动过程中感应电动势的最大值是否相同？为什么？

图2

答案 相同，因为感应电动势的最大值Em＝nBSω，与转轴的位置无关，与线圈的形状无关. 2.请判断下列说法是否正确.

(1)交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化.( √ ) (2)大小变化而方向不变的电流也叫交变电流.( × ) (3)线圈经过中性面时产生的感应电动势最大.( × ) (4)在一个周期内，正弦交流电的方向改变两次.( √ )

1.[交变电流的产生](多选)如图3所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑环L上，导体制作的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接.关于其工作原理，下列分析正确的是( )

图3

A.当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大 B.当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大 C.当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小