第 1 课时 交变电流的产生和描述 [考纲要求]知识内容考试要求备考方略必考加试交变电流c本章内容只出现在选考中,考查重点有:交变电流的有效值、瞬时值,变压器的原理及应用,远距离输电等知识。其中针对变压器的原理及应用的题目出现频率较高,常以选择题的形式考查。也可能与电磁感应知识结合出现在计算题中。描述交变电流的物理量c电感和电容对交变电流的影响b变压器c电能的输送c实验 15:探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系√一、交变电流产生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)图象:如图(a)、(b)、(c)、(d)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,如图(a)所示。2.正弦交变电流的产生和图象(1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。(2)图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图象为正弦曲线。如图(e)、(f)、(g)所示。二、交变电流的描述1.周期和频率(1)周期(T):交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s),公式T=。(2)频率(f):交变电流在 1 s 内完成周期性变化的次数。单位是赫兹(Hz)。(3)周期和频率的关系:T=或 f=。2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)(1)电动势 e 随时间变化的规律:e=Emsin__ωt。(2)负载两端的电压 u 随时间变化的规律:u=Umsin__ωt。(3)电流 i 随时间变化的规律:i=Imsin__ωt。其中 ω 等于线圈转动的角速度,Em=nBSω。3.交变电流的瞬时值、峰值、有效值(1)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数。(2)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。(3)有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值。对正弦式交变电流,其有效值和峰值的关系为:E=,U=,I=。三、电感和电容对交变电流的影响1.电感器对交变电流的阻碍作用(1)感抗:电感器对交变电流阻碍作用的大小。(2)影响因素:线圈的自感系数越大,交流的频率越高,感抗越大。(3)感抗的应用 类型区别 低频扼流圈高频扼流圈自感系数较大较小感抗大小较大较小作用通直流、阻交流通低频、阻高频2.电容器对交变电流的阻碍作用(1)容抗:电容器对交变电流阻碍作用的大小。(2)影响因素:电容器的电容越大,交流的频率越高,容抗越小。(3)作用:“通交流,隔直流;通高频,阻低频”。【思考判断】1.矩形线圈在匀强磁场中匀...