第7单元：交流电、变压器VIP免费

第7单元：交流电、变压器一、黄金知识点：1、正弦式交流电的产生及变化规律；2、交流电的角频率、频率、周期；3、交变电流的图象；4、交变电流的有效值与峰值关系；5、变压器；6、远距离输电；7、电感和电容对交变电流的影响；8、三相交流电。二、要点大揭密：（一）正弦式交变电流的产生和规律：1、交变电流：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流．当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交变电流是随时间按正弦规律变化的，此种交变电流叫正弦式电流．2、中性面、正弦式电流的峰值：如图14—1那样的矩形线圈，当匀速转到如图14—2中的(1)位置时，穿过线圈的磁通量达最大值，这个位置叫中性面．此时ab和cd都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。当线圈转到如右图中的(3)位置时，线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，但此时ab和cd边切割磁感线的有效速度最大，产生的感应电动势最大，因为ab和cd边产生的感应电动势都是E1=BLabv，而线圈只有这两条边切割磁感线，线圈电动势E=2BLabv，若线圈有N匝，则相当于有N个电源串联，故线圈感应电动势的峰值：Emax=2NBLabv=NBSω=NBSπf（因为v=Ledω/2，ω=2π/T=2πf）3、正弦式电流的瞬时值：当线圈通过中性面时开始计时，穿过线圈的磁通量瞬时值表达式为：φ=φmcosωt；交变电动势瞬时值表达式为：E=Emsinωt；若电路闭合且总电阻为R，则瞬时电流为：I=Emsinωt/R4、交流的角频率ω、频率f、周期T：就是线圈转动的角速度、频率、周期。（二）交变电流的图象：1、交变电流的变化在图象上能很直观地表示出来，例如右图所示可以判断出产生这交变电流的线圈是垂直于中性面位置时开始计时的，表达式应为e=Emcosωt，图象中A、B、C时刻线圈的位置A、B为中性面，C为线圈平面平行于磁场方向。2、由纵轴可读出交变电流的峰值，由横轴，可求时间t和线圈转过角度ωt(或周期、频率)．3、由于穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势(或感应电流)随时间变化的函数关系总是互余的，因此利用这个关系去分析一些交变电流的问题，常常会使问题简化。（三）交变电流的峰值与有效值之间的关系：1、交变电流的变化在图象上能很直观地表示出来，例如右图所示，可以判断出产生这交变电流的线圈是垂直于中性面位置时开始计时的，表达式应为e=Emcosωt，图象中A、B、C时刻线圈的位置A、B为中性面，C为线圈平面平行于磁场方向。2、由纵轴可读出交变电流的峰值，由横轴，可求时间t和线圈转过角度ωt(或周期、频率)．3、由于穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势(或感应电流)随时间变化的函数关系总是互余的，因此利用这个关系去分析一些交变电流的问题，常常会使问题简化。（四）变压器与远距离输电：1、理想变压嚣：磁通量全部集中在铁芯内，变压器没有能量损失，即输入功率等于输出功率。2、理想变压器电压、电流跟匝数的关系式：U1／U2=nl／n2(对于有一个副线圈或有几个副线圈的变压器都适用)。I1/I2=n2/n1(只适用于一个副线圈的变压器)。若有两个以上副线圈，根据P入=P出可导出：I1U1=I2U2+I3U2‘+…….InUn’。3、减少远距离输电线上电能损失的方法：常采用提高传输电压以减小输送电流的方法。这是因为，在输出功率相同的前提下，输送的电流强度跟输出电压成反比(P=I出U出)，输电线上电能的损失跟输出电压的平方成反比(P线损=I线2R线=P出2R线/U出2)。（五）电感和电容对交变电流的影响。1、电感对交变电流的阻碍作用：感抗：表示电感对交流电阻碍作用的强弱，线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。低频扼流圈：“通直流、阻交流”高频扼流圈：“通低频、阻高频”2、交变电流能够通过电容器：容抗：表示电容对交变电流的阻碍作用的大小。特点：“通交流、隔直流，通高频、阻低频”(六)三相交流电1、如果在磁场中有三个互成1200的线圈同时转动，电路里就产生三个交变电动势，这样的发电机叫做三相交流发电机，它发出的电流叫做三相交变电流。2、三个线圈中的电动势虽然最大值和周期都相同，但是它们不能同时为零或同时达到最大值。由于三...