1、第五章 交變電流一、知識梳理1 .交變電流的產生：線圈在勻強磁場中繞 于磁場的軸勻速轉動，產生按 規律變化的電流。 線圈轉至中性面時， 穿過線圈的磁通量 ,而感應電 動勢。2 .表征交變電流的物理量：周期T,頻率f,關系；峰值：E、Im、Un；有效值：E、I、U3 .正弦交變電流的變化規律：瞬時值表達：e=, i=, u= 峰值：En=;正弦交變電流有效值與峰值的關系：E=, I=,U=4 .電感電容對交變電流的影響：電感作用： ;電容作用：5 .理想變壓器：原理：;原副線圈輸入輸出功率的關系： : 電壓與匝數 的關系：;電流與 匝數的關 系：只有一個副 線圈時，；有多個副線圈時，6 .遠距離

2、輸電：導線上的功率損失 P ;導線上的電壓損失U 二、專題講練專題一交變電流的四值交變電流的四值是指：瞬時值、峰值、有效值、平均值1、瞬時值：反映不同時刻交變電流的大小和方向，正弦交流瞬時值表達式為：e Em sin t , i I m sin t。應當注意必須從中性面開始。生活中用的市電電壓為 220V,其峰值為 V,頻率為 HZ,所以其電壓瞬 時值的表達式為 u=V。針對練習1、有一正弦交流電源，電壓有效值U=120V,頻率為f= 50Hz向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發電壓和熄滅電壓均為10=60/2 V,試估算在一個小時內，霓虹燈發光時間有多長針對練習2、交流發電機的線圈從平行磁場的位置

3、開始勻速轉動，與它并聯的電壓表的示數為，那么當線圈轉過30。時交流電壓的瞬時值為 V。2.峰值：它是瞬時值的 值，它反映的是交變電流大小的變化范圍，當線圈平面跟磁感線平行時，交流電動勢最大，Em （轉軸垂直于磁感線）。電容器接在交流電路中，則交變電壓的峰值不能超過電容器的耐壓值。針對練習3、 一只窟管的起輝電壓為50V ,把它接在u = 50sin314tV 的交變電源上，在一個交變電壓的周期內，窟管的發光時間為（）A.B規定的：讓交流和直流通過相等，就把這一直流的數值3、有效值：交變電流的有效值是根據電流的 相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內產生的 叫做這一交流的有效值。正弦交流電的有效

4、值跟最大值之間的關系是：U , I 對于非正弦交變電流的有效值以上關系不成立，應根據定義來求。通常所說交 流電壓、電流是用電壓表、電流表測得的，都是指 。用電器上所標電壓、 電流值也是指。在計算交變電流通過導體產生熱量、熱功以及確定保險絲的 熔斷電流時，只能用 。針對練習4、通過某電阻的周期性交變電流的圖象如圖所示。求該交變電流的有效值 I。4、平均值：它是指交流電圖象中圖線與橫軸所圍成的面積值跟時間的比值。其量值可用法拉第電磁感應定律E N 來求，特殊地，當線圈從中性面轉過t一一 2,，.= 2 _90度的過程中，有E Em。計算平均值切忌用算術平均法即- E1 E2E 2求解。平均值不等于

5、有效值。2針對練習5、如圖所示，求線圈由圖示位置轉過 60。角的過程中，通 過線圈某一橫截面的電量。針對練習6、交流發電機轉子有 n匝線圈，每匝線圈所圍面積為 S,勻強磁場的磁感應弓度為B,勻速轉動的角速度為 3 ,線圈內電阻為 圈由圖中實線位置勻速轉動 90。到達虛線位置過程中，求：通過R的電荷量q為多少 R上產生電熱Q為多少外力做的功W為多少專題二感抗和容抗（統稱電抗）1、感抗表示電感對交變電流的阻礙作用，其特點是“通直流，阻交流” 局頻"O2、容抗表示電容對交變電流的阻礙作用，其特點是“通交流，隔直流” 低頻”。針對練習7、左右兩個電路都是從左端輸入信號，從右端輸出信 號。左圖

6、中輸入的是高頻、低頻混合的交流信號，要求只輸出低頻 信號；右圖中輸入的是直流和低頻交流的混合信號，要求只輸出低 頻交流信號。那么 G、G中哪個該用大電容哪個該用小電容、“通低頻，阻、“通高頻，阻針對練習8、對于如圖所示的電路，下列說法正確的是（）A.雙刀雙擲開關 S接上部時，燈泡亮度較大8 .雙刀雙擲開關 S接下部時，燈泡亮度較大C.雙刀雙擲開關 S接下部，同時將電感線圈的 L的鐵芯抽出， 在抽出的過程中，燈泡亮度變大D.雙刀雙擲開關 S接下部，同時將電感線圈的 L的鐵芯抽出， 在抽出的過程中，燈泡亮度變小專題三理想變壓器9 .理想變壓器的電壓變化規律為Ul/U2=10 輸入輸出功率關系： 1

7、1 只有一個副線圈的理想變壓器的電流變化規律Il/I 212 變壓器的 電壓決定 電壓；電流決定 電流；功率決定 功率ni=1760 匝、n2=288220V三n13針對練習9、理想變壓器初級線圈和兩個次級線圈的匝數分別為 匝、稟二800 0匝，電源電壓為 Ui=220Vo n2上連接的燈泡的實際功率為 36VV測得初級線圈的電流為Ii=0.3A,求通過n3的負載R的電流13。針對練習10、在變電站里，經常要用交流電表去監測電網上的強電流，所用的器材叫電流互感器。如下所示的四個圖中，能正確反應其工作原理的是P為滑動變阻器的滑動觸頭,針對練習11、如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接有相同的白

8、熾燈，原、副線 圈的匝數比為 ni ：作=2 ： 1,電源電壓為 U,求B燈兩端的電壓UB為多少針對練習12、如圖，為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關,U為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強度，則A.保持U及P的位置不變，K由a合到b時，11將增大B.保持U及P的位置不變，K由b合到a時，R消耗的功率減小C.保持U1不變，K合在a處，使P上滑，I1將增大D.保持P的位置不變，K合在a處，若U增大，I1將增大專題四遠距離輸電遠距離輸電的示意圖如圖所示： 包括發電機、兩臺變壓器、輸電線等效電阻和負載電阻。 并按照規范在圖中標出相應的物理量符號。 一般設兩個變壓器的初、 次級線圈的匝數分別為

9、、 m、m' , n2、山，相應的電壓、電流、功率也應該采用相應的符號來表示。陽由' 為時從圖中應該看出功率之間的關系是：P1=P1' , F2=P2'，P1' =R=P2。電壓之間的關系是：匕上,旦2 .n2,u1 Ur U2。U11U2 出1 1 n1 1 2n2電流之間的關系是： ,11 I r I 2 0I1 n1 12nh可見其中電流之間的關系最簡單，I1,Ir,I2中只要知道一個，另兩個總和它相等。因此求輸電線上的電流往往是這類問題的突破口。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用2U JPrIr r,U r I，

10、而不能用 P.。r針對練習13、在遠距離輸電時，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個坑口電站，輸送的電功率為 P=500kW/當使用U=5kV的電壓輸電時，測得安裝在輸電線路起點和終 點處的兩只電度表一晝夜示數相差 4800度。求：這時的輸電效率 刀和輸電線的總電阻 若想使輸電效率提高到 98%又不改變輸電線，那么電站應使用多高的電壓向外輸電針對練習14、發電機輸出功率為100 kW/輸出電壓是250 V,用戶需要的電壓是 輸電線電阻為10 .若輸電線中因發熱而損失的功率為輸送功率的4%試求：(1)在輸電線路中設置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數比(2)畫出此輸電線路的示意圖.(3)用戶得到的電功