1、電壓瞬時值e=電流瞬時值i=imsin(=2f)
2、電動勢峰值em=nbs=2blv電流峰值(純電阻電路中)im=em/r合計
3、正弦(co)正弦交流電有效值:e=em/(2)1/2;u=um/(2)1/2;i=im/(2)1/2
4、理想變壓器原、副線圈電壓、電流、功率的關(guān)系
u1/u2=n1/n2;i1/i2=n2/n2;p 輸入=p 輸出
5、長距離輸電時,采用高壓傳輸電能,可以減少輸電線路上的電能損耗:p損耗=(p/u)2r; (p損失:傳輸線上損失的功率,p:傳輸電能的總功率,u:傳輸電壓,r:傳輸線電阻)[參見第2卷第198頁];
6、式1、2、3、4中物理量及單位::角頻率(rad/s); t:時間(秒); n:線圈匝數(shù); b:磁感應(yīng)強度(t);
s:線圈面積(m2); u:(輸出)電壓(v); i:電流強度(a); p:功率(w)。
筆記:
(1)交流電的變化頻率與發(fā)電機中線圈的旋轉(zhuǎn)頻率相同,即:電=線,f電=f線;
(2)在發(fā)電機中,線圈的磁通在中心面最大,感應(yīng)電動勢為零,電流通過中心面時方向發(fā)生變化;
(3) 有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的。 AC值如無特殊說明均指有效值;
(4) 當(dāng)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率。 當(dāng)負載消耗的功率增加時,輸入功率也增加,即p out 決定輸入;
(5)其他相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖像[見卷2 p190]/電阻、電感、電容對交流電的影響[見卷2 p193]。
第二部分:高中物理交流電知識點總結(jié)
交流電
需要了解的要點:
1. 交流電
2、基本要求:
(1)了解正弦交流電的產(chǎn)生和變化規(guī)律①矩形線圈在均勻磁場中以中心*平面為中心旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)b、l已知時,可寫出正弦交流電的函數(shù)表達式及其圖像。
②函數(shù)表達式和圖像相互轉(zhuǎn)換。
(2)記憶交流電的物理量,包括最大值、瞬時值、有效值; 周期、頻率和角頻率;
(3)了解變壓器的工作原理以及原、次級線圈電壓與電流匝數(shù)的關(guān)系。 了解遠距離輸電的特點。
1、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律:
1、產(chǎn)生:強度和方向隨時間周期性變化的電流稱為交流電。
當(dāng)矩形線圈在均勻磁場中繞垂直于均勻磁場的線圈對稱軸勻速旋轉(zhuǎn)時,如圖51所示,會產(chǎn)生正弦(或余弦)交變電動勢。 當(dāng)外電路閉合時,形成正弦(或余弦)交流電。
圖51
2、變更規(guī)則:
(1)中心面:與磁力線垂直的平面稱為中心面。
當(dāng)線圈平面位于中平面位置時,如圖52(a)所示,穿過線圈的磁通量最大,但磁通量變化率為零。 因此,感應(yīng)電動勢為零。
圖52
當(dāng)線圈平面以恒定速度旋轉(zhuǎn)到垂直于中心平面的位置時(即線圈平面與磁力線平行時),如圖52(c)所示,雖然穿過線圈的磁通線圈為零時,線圈平面內(nèi)磁通量的變化率最大。 因此,感應(yīng)電動勢值最大。 (伏特)(n 為匝數(shù))
(2)感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式: 如果從中心*平面開始,感應(yīng)電動勢瞬時值的表達式:(伏特)如圖52(b)所示。 感應(yīng)電流瞬時值表達式:(A)
如果當(dāng)線圈平面與磁力線平行時開始計時,則感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式為:(伏特),如圖52(d)所示。 感應(yīng)電流瞬時值表達式:(A)
3、交流電圖像:圖像如圖53所示。圖像如圖54所示。
想一想:如何用t畫橫坐標。
4、發(fā)電機:發(fā)電機的基本部件:線圈(電樞)、磁極
類型
旋轉(zhuǎn)極發(fā)電機可以產(chǎn)生高電壓和大電流。 輸出功率可達數(shù)十萬千瓦,因此大多數(shù)發(fā)電機都是旋轉(zhuǎn)磁極式的。
2、表征交流電的物理量:
1、瞬時值、最大值和有效值:交流電任意時刻的值稱為瞬時值。
瞬時值中最大的值稱為最大值,也稱為峰值。
交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來指定的:讓交流電和恒定直流電分別通過相同阻值的電阻。 如果兩者的熱效應(yīng)相等(即同時產(chǎn)生的熱量相等),那么等效的直流電壓、電流值稱為交流電的電壓和電流有效值。
正弦(或余弦)交流電動勢的有效值與最大值的關(guān)系為:
交流電壓有效值; 交流電流有效值。
注:通常交流電流表測得的值為交流電流的有效值。 電器上標注的額定值是指有效值。 電器上標注的耐壓值是指最大值。
2. 周期、頻率和角頻率
交流電完成一個周期*變化所需的時間稱為周期。 用t表示,單位是秒。
交流電在1秒內(nèi)完成周期*變化的次數(shù)稱為頻率。 用f表示高中物理正弦交流電,單位是赫茲。
周期和頻率互為倒數(shù),即。 我國市電頻率為50赫茲,周期為0.02秒。
角頻率: 單位:弧度/秒
3、變壓器:
1.變壓器是一種可以用來改變交流電壓和電流大小的裝置。
理想變壓器的效率為1,即輸入功率等于輸出功率。 對于分別具有初級和次級線圈的變壓器(如圖 56 所示),初級和次級線圈上的電壓與其匝數(shù)成正比。
現(xiàn)在
因為存在,所以流過初級和次級線圈的電流強度與其匝數(shù)成反比。
現(xiàn)在
注:①對于具有兩組或多組次級線圈的變壓器,原、次級線圈上的電壓與其匝數(shù)成正比的規(guī)律仍然成立,但每個次級線圈的電流應(yīng)根據(jù)功率關(guān)系。 計算每個線圈的電流強度,即。
②當(dāng)次級線圈未連接負載時(當(dāng)外部電路斷開時),因此i2=0。
③當(dāng)次級線圈連接的負載增大時,由于負載通常并聯(lián)使用,總電阻減小,輸出功率增大,因此輸入功率變大。
④因為,即變壓器中高壓線圈電流小,繞制導(dǎo)線較細,而低壓線圈電流大,繞制導(dǎo)線較粗。
⑤上式中的i、u、p均指有效值,不能使用瞬時值。
2、遠距離電力傳輸:
由于電力傳輸線具有電阻,當(dāng)長距離傳輸電力時,線路上損失的電力較多。
在輸電功率和輸電導(dǎo)線電阻一定的條件下,提高輸電電壓,降低輸電電流強度,可以達到減少線路上功率損耗的目的。
線路中的電流強度i和電功率損耗計算如下:
注意:無法計算輸電導(dǎo)體上損失的電力,因為并非所有電力都落在導(dǎo)體上。
第三部分:三相交流電高中物理知識點總結(jié)
1、產(chǎn)生三相交流電:120°的線圈在磁場中旋轉(zhuǎn),三組線圈各產(chǎn)生交流電。
2、三相交流電的特點:最大值和周期相同。
三組線圈達到最大值(或零值)的時間依次滯后1/3周期。
3、在電氣工程中,黃、綠、紅三色線被用作相線(火線),黑色線被用作中性線(零線)。 三組線圈產(chǎn)生三相交流電,可為三組負載供電。 那么三組線圈和三個負載是如何連接的呢?
4、端線、火線、中心*線、零線。
從每個線圈始端引出的導(dǎo)線稱為端子線,也稱為相線,在照明電路中俗稱火線。 從公共點引出的導(dǎo)線稱為中性線。 在照明電路中,中性線接地,稱為中性線。
5、相電壓和線電壓。
端子線與中性線之間的電壓稱為相電壓(u相)(即各線圈兩端的電壓)。
兩端子線之間的電壓稱為線電壓(u線)(即兩個線圈首端的電壓)。
我國日常電路中,相電壓為220v高中物理正弦交流電,線電壓為380v。
6、三相交流計算(其中w為線圈旋轉(zhuǎn)角速度,em為最大交叉電壓)。
e1=em*sin(重量)
e2=em*sin(wt+2π/3)
e3=em*sin(wt—2π/3)
第四部分:交流電高中物理知識點
1、產(chǎn)生交流電:線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)。 由于不同時間磁通量的變化率不同,從而產(chǎn)生大小和方向隨時間周期性變化的電流。 這種電流稱為交流電。 按正弦規(guī)律變化的交流電稱為正弦交流電。
2.正弦交流電的變化規(guī)律
(1)如圖所示的正弦(或余弦)圖像可以用來表示正弦交流電流和電壓的變化規(guī)律。
(2) 交流電的峰值、周期和頻率
Um和im是電壓和電流的最大值,稱為交流電的峰值。
交流電完成一個周期*變化所需的時間稱為交流電的周期t; 交流電在1秒內(nèi)發(fā)生的周期*變化的次數(shù)稱為交流電的頻率f,單位為Hz; 周期和頻率之間的關(guān)系是; 我國電網(wǎng)交流電頻率f=50hz。
3、交流電有效值
(1) 交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來規(guī)定的:如果交流電和直流電分別通過同一個電阻,如果它們在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,我們稱之為直流電壓和電流交流。 電壓和電流的有效值。
(2)對于按正弦規(guī)則變化的交流,其有效值與峰值的關(guān)系為(ue和ie分別代表交流電壓和電流的有效值)
第五部分:高中物理重要知識點總結(jié):交流電
1、電壓瞬時值e=emsinωt,電流瞬時值i=imsinωt; (ω=2πf)
2、電動勢峰值 em=nbsω=2blv 電流峰值(純電阻電路) im=em/r 合計
3、正(余)弦型交流電有效值:e=em/(2)1/2;u=um/(2)1/2;i=im/(2)1/2
4、理想變壓器原、副線圈電壓、電流、功率的關(guān)系
u1/u2=n1/n2;i1/i2=n2/n2;p 輸入=p 輸出
5、在長距離輸電中,采用高壓來傳輸電能,可以減少輸電線路上電能的損耗。 損失'=(p/u)2r; (p loss':輸電線路上損失的功率,p:傳輸電能的總功率。,u:輸電電壓,r:輸電線路電阻)[參見第2卷第198頁];
6、式1、2、3、4中的物理量及單位: ω:角頻率(rad/s); t:時間(秒); n:線圈匝數(shù); b:磁感應(yīng)強度(t);
s:線圈面積(m2); u 輸出)電壓(v); i:電流強度(a); p:功率(w)。
筆記:
(1)交流電的變化頻率與發(fā)電機中線圈的旋轉(zhuǎn)頻率相同,即:ω電=ω線,f電=f線;
(2)在發(fā)電機中,線圈的磁通在中心面最大,感應(yīng)電動勢為零,電流通過中心面時方向發(fā)生變化;
(3) 有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的。 AC值如無特殊說明均指有效值;
(4) 當(dāng)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率。 當(dāng)負載消耗的功率增大時,輸入功率也增大,即p out 決定輸入;
(5)其他相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖像【見第2卷第190頁】/電阻、電感、電容對交流電的影響。
第六章:高中物理“交流電”知識點
1、電壓瞬時值e=esinωt,電流瞬時值i=isinωt; (ω=2πf)
2、電動勢峰值 e=nbsω=2blv 電流峰值(純電阻電路中) i=e/r 合計
3、正弦(co)正弦交流電有效值:e=e/(2)1/2;u=u/(2)1/2;i=i/(2)1/2
4、理想變壓器原、副線圈電壓、電流、功率的關(guān)系
u1/u2=n1/n2;i1/i2=n2/n2;p 輸入=p 輸出
5、長距離輸電時,采用高壓傳輸電能,可以減少輸電線路上的電能損耗:p loss ′ = (p/u) 2r; (p損失′:輸電線路上損失的功率,p:傳輸電能的成本總功率,u:輸電電壓,r:輸電線路電阻)[參見第2卷第198頁];
6、式1、2、3、4中的物理量及單位: ω:角頻率(rad/s); t:時間(秒); n:線圈匝數(shù); b:磁感應(yīng)強度(t);
s:線圈面積(2); u:(輸出)電壓(v); i:電流強度(a); p:功率(w)。
筆記:
(1)交流電的變化頻率與發(fā)電機中線圈的旋轉(zhuǎn)頻率相同,即:ω電=ω線,f電=f線;
(2)在發(fā)電機中,線圈的磁通在中心面最大,感應(yīng)電動勢為零,電流通過中心面時方向發(fā)生變化;
(3) 有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義的。 AC值如無特殊說明均指有效值;
(4) 當(dāng)理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率。 當(dāng)負載消耗的功率增大時,輸入功率也增大,即p out 決定輸入;
(5)其他相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖像[見卷2 p190]/電阻、電感、電容對交流電的影響[見卷2 p193]。