第十章交变电流传感器必须掌握的概念、公式或规律必须理解的6个关键点必须明确的5个易错易混点1.6个重要概念瞬时值、峰值、有效值、平均值、理想变压器、传感器1.交流电与直流电的区别.2.正弦式交流电与其他交流电有效值的区别.1.计算有效值时,“相同时间”要至少取一个周期的时间.2.5个公式①i=Imsinωt,e=Emsinωt②Em=nBSω③E=,I=④==⑤P损=I2R3.正弦式交流电的产生,是从哪里开始计时的问题.4.变压器的工作原理.2.计算电功和能量问题时,用有效值;电表的读数也是有效值;计算电荷量时要用平均值.3.变压器的基本关系中U和I均为有效值.3.3个规律①正弦式交流电的变化规律②理想变压器的基本规律③电能输送的规律5.远距离输电中有关电能损失的计算问题.6.变压器的动态分析问题的思路.4.计算P损=时,U为输电线电阻两端的电压,非输送电压.5.变压器中,输出P2(I2)决定输入P1(I1),输入U1决定输出U2.第1节交变电流的产生和描述[真题回放]1.(多选)(2013·山东高考)图1011甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,Ⓐ为交流电流表,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图1011乙所示.以下判断正确的是()甲乙图1011A.电流表的示数为10AB.线圈转动的角速度为50πrad/sC.0.01s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02s时电阻R中电流的方向自右向左【解析】根据it图象可知,电流最大值Im=10A,有效值I==10A,A选项正确;交变电流的周期T=2×10-2s,角速度ω==100πrad/s,B选项错误;从图示位置开始转动时,经0.01s线圈回到水平状态,线圈平面与磁场方向平行,C选项正确;在0.02s时,线圈经过一个周期,即在图示位置,根据右手定则,电阻R中的电流方向自左向右,因此D选项错误.【答案】AC2.(2013·福建高考)如图1012所示,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=10sin10πt(V),则()图1012A.该交变电流的频率为10HzB.该电动势的有效值为10VC.外接电阻R所消耗的电功率为10WD.电路中理想交流电流表Ⓐ的示数为1.0A【解析】因e=10sin10πt(V),故ω=10πrad/s,f==5Hz,选项A错误;Em=10V,故其有效值E==10V,选项B错误;交流电表的示数及功率的计算均要用有效值,因此电路中Ⓐ表的示数I==1.0A,选项D正确;外接电阻R所消耗功率为P=I2R=1.02×9W=9W,选项C错误.【答案】D3.(多选)(2012·广东高考)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin100πt(V).对此电动势,下列表述正确的有()A.最大值是50VB.频率是100HzC.有效值是25VD.周期是0.02s【解析】交变电动势e=Emsinωt或e=Emcosωt,其中Em为电动势的最大值,ω为角速度,有效值E=,周期T=,频率f=.由e=50sin100πt(V)知,Em=50V,E=V=25V,T==s=0.02s,f==Hz=50Hz,所以选项C、D正确.【答案】CD[考向分析]1.考纲展示(1)交变电流、交变电流的图象(Ⅰ)(2)正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值(Ⅰ)2.命题趋势本节命题常集中于:(1)交变电流产生过程的理解.(2)对“四值”的理解应用.3.选材特点(1)来源于教材中正弦交变电流的产生过程,通过变换角度考查.(2)来源于实际生活中的物理现象,考查有效值、瞬时值的计算.考点一正弦式交变电流的变化规律1.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律物理量函数图象磁通量Φ=Φmcosωt=BScosωt电动势e=Emsinωt=nBSωsinωt电压u=Umsinωt=sinωt电流i=Imsinωt=sinωt2.两个特殊位置的特点(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.(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.3.交变电流瞬时值表达式书写的基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图象或公式Em=nBSω,求出相应峰值.(2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式.①线圈从中性面位置开始转动,则it图象为正弦函数图象,函数式为i=Imsinωt.②线圈从垂直...