高中物理（第十一章 交变电流）知识点总结大全

第十一章 交变电流 一、交流电的产生及变化规律： 1. 正弦（或余弦）交流电流的产生： 矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时，如图所示，产生正弦（或余弦）交流电动势。当外电路闭合时形成正弦（或余弦）交流电流。 2. 变化规律： （1）中性面：与磁感线垂直的平面叫中性面。 线圈平面位于中性面位置时，如图（A）所示，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为零。因此，感应电动势为零 。 当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时，如图（C）所示，穿过线圈的磁通量虽然为零，但线圈平面内磁通量变化率最大。因此，感应电动势值最大。 （N为匝数） （2）感应电动势瞬时值表达式： 若从中性面开始，感应电动势的瞬时值表达式：如图（B）所示。 若从线圈平面与磁感线平行开始计时，则感应电动势瞬时值表达式为：如图（D）所示。 二、表征交流电的物理量： 1. 瞬时值、最大值、有效值和平均值： ①瞬时值：对应某一时刻的交流的值，用小写e、i字母表示. 　　②峰值：即最大的瞬时值，用大写Em、Im字母表示．在判断电容器是否会被击穿时，即讨论耐压值时则需考虑交流的峰值。 　　③有效值：根据电流的热效应定义。用大写E、I字母表示．a、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；b、交流电流表和交流电压表的读数是有效值． c、凡是跟热效应有关的用有效值，如在求交流电的功、功率、电热或熔断电流时。d、若没有特殊说明的均指有效值． ★ 正弦（或余弦）交流电电动势的有效值和最大值的关系为： 注意：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，如下面例子： 【例】 如图表示一交变电流的电流随时间而变化的图像．此交流电流的有效值的计算公式： ④平均值，用表示。在计算通过导体的电量时，只能用平均值，而不能用有效值． 2. 周期、频率和角频率 周期和频率互为倒数，即。 角频率： 单位：弧度/秒 注意：在变压器问题中，交变电流的周期和频率由发电机里面线圈转动的快慢决定，改变变压器的匝数不会改变周期和频率。 三．电感和电容对交变电流的影响 1. 电感（本身是线圈） “通直流，阻交流，通低频，阻高频”。交变电流频率越大，电感的阻碍作用越大，电感的等效电阻增加。 2. 电容“隔直流、通交流，阻低频、通高频”。交变电流频率越大，电容的阻碍作用越小，电容的等效电阻减少。 四．变压器 1. 变压器是可以用来改变交流电压和电流的大小的设备。 注意：输入电压U1决定输出电压U2，输出电流I2决定输入电流I1，输入功率随输出功率的变化而变化直到达到变压器的最大功率（负载电阻减小，输入功率增大；负载电阻增大，输入功率减小）。 2. 动态分析问题的思路程序可表示为： U1P1 3. 变压器原线圈中磁通量变化率ΔΦ/Δt和铁芯中、副线圈ΔΦ/Δt相等； 五．电能的输送 由于输送电的导线有电阻，远距离送电时，线路上损失电能较多。 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。 线路中电流强度I和损失电功率计算式如下： 注意：送电导线上损失的电功率，不能用求，因为不是全部降落在导线上。