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高考物理一轮复习攻略:深入解析交变电流

2025-07-27
高考物理一轮复习攻略:深入解析交变电流

篇1:高考物理一轮复习攻略:深入解析交变电流

1.交流电的产生

(1)交流电:大小和方向均随时间作周期性变化的电流。方向随时间变化是交流电的最主要特征。

(2)交流电的产生

①平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时,线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电,这种交流电叫正弦式交流电。

②中性面:垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零,此位置线圈中的感应电动势为零,且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次。线圈每转一周,两次经过中性面,感应电流的方向改变两次。

(3)正弦式交流电的变化规律:

若从中性面位置开始计时,那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变化。

2.正弦交流电----

(1)函数式:e=Emsint(其中★Em=NBS)

(2)线圈平面与中性面重合时,磁通量最大,电动势为零,磁通量的变化率为零,线圈平面与中心面垂直时,磁通量为零,电动势最大,磁通量的变化率最大。

(3)若从线圈平面和磁场方向平行时开始计时,交变电流的变化规律为i=Imcost。。

(4)图像:正弦交流电的电动势e、电流i、和电压u,其变化规律可用函数图像描述。

3.表征交变电流的物理量

(1)瞬时值:交流电某一时刻的值,常用e、u、i表示。

(2)最大值:Em=NBS,最大值Em(Um,Im)与线圈的形状,以及转动轴处于线圈平面内哪个位置无关。在考虑电容器的耐压值时,则应根据交流电的最大值。

(3)有效值:交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。即在同一时间内,跟某一交流电能使同一电阻产生相等热量的直流电的数值,叫做该交流电的有效值。

①求电功、电功率以及确定保险丝的熔断电流等物理量时,要用有效值计算,有效值与最大值之间的关系

E=Em/,U=Um/,I=Im/只适用于正弦交流电,其他交变电流的有效值只能根据有效值的定义来计算,切不可乱套公式。

②在正弦交流电中,各种交流电器设备上标示值及交流电表上的测量值都指有效值。

(4)周期和频率----周期T:交流电完成一次周期性变化所需的时间。在一个周期内,交流电的方向变化两次。

频率f:交流电在1s内完成周期性变化的次数。角频率:=2f。

4.电感、电容对交变电流的影响

(1)电感:通直流、阻交流;通低频、阻高频。

(2)电容:通交流、隔直流;通高频、阻低频。

5.变压器-

(1)理想变压器:工作时无功率损失(即无铜损、铁损),因此,理想变压器原副线圈电阻均不计。

(2)理想变压器的关系式:

①电压关系:U1/U2=n1/n2(变压比),即电压与匝数成正比。

②功率关系:P入=P出,即I1U1=I2U2+I3U3+

③电流关系:I1/I2=n2/n1(变流比),即对只有一个副线圈的变压器电流跟匝数成反比。

(3)变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小,可用较细的导线绕制,低压线圈匝数少而通过的电流大,应当用较粗的导线绕制。

6.电能的输送-----

(1)关键:减少输电线上电能的损失:P耗=I2R线

(2)方法:

①减小输电导线的电阻,如采用电阻率小的材料;加大导线的横截面积。

②提高输电电压,减小输电电流。前一方法的作用十分有限,代价较高,一般采用后一种方法。

(3)远距离输电过程:输电导线损耗的电功率:P损=(P/U)2R线,因此,当输送的电能一定时,输电电压增大到原来的n倍,输电导线上损耗的功率就减少到原来的1/n2。

(4)解有关远距离输电问题时,公式P损=U线I线或P损=U线2R线不常用,其原因是在一般情况下,U线不易求出,且易把U线和U总相混淆而造成错误。

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篇2:高考物理一轮复习攻略:深入解析交变电流

交变电流指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流,下面是交变电流知识点,请考生学习。

1.电压瞬时值e=Emsint电流瞬时值i=Imsin(=2f)

2.电动势峰值Em=nBS=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总

3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2;I=Im/(2)1/2

4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系

U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出

5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损??=(P/U)2R;(P损??:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;

6.公式1、2、3、4中物理量及单位::角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。

注:

(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:电=线,f电=f线;

(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;

(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;

(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;

篇3:高考物理一轮复习攻略:深入解析交变电流

当闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,线圈里就产生大小和方向作周期性改变的正弦交流电。以下是交变电流知识点记忆口诀,请考生学习。

线圈转动生交变,匀速转动是正弦,

最大有效均瞬时, 四值使用有条件

求解电量有效值,考察最多有效值,

变压器题很重要,压正流反记公式。

输入输出谁定谁,串反变同唱反调。

交变电流知识点记忆口诀的内容就是这些,预祝广大考生可以取得满意的成绩。

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