高中物理交變電流知識點講解

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


1. 交流電的產(chǎn)生

 。1)交流電:大小和方向均隨時間作周期性變化的電流。

 。2)交流電的產(chǎn)生

 、倨矫婢圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸轉(zhuǎn)動時,線圈中就會產(chǎn)生按正弦規(guī)律變化的交流電,這種交流電叫正弦式交流電。

  ②中性面:垂直于磁場的平面叫中性面。線圈位于中性面時,穿過線圈的磁通量最大,但磁通量的變化率為零,此位置線圈中的感應(yīng)電動勢為零,且每經(jīng)過中性面一次感應(yīng)電流的方向改變一次。線圈每轉(zhuǎn)一周,兩次經(jīng)過中性面,感應(yīng)電流的方向改變兩次。

 。3)正弦式交流電的變化規(guī)律:

  若從中性面位置開始計時,那么線圈中的電動勢、電流、加在外電阻上的電壓的瞬時值均按正弦規(guī)律變化。

  2. 表征交流電的物理量

 。1)描述交流電的大小

  ①瞬時值:交流電的瞬時值反映的是不同時刻交流電的大小和方向。

 、谧畲笾担航涣麟娫谧兓^程中所能達(dá)到的最大值是表征交流電強弱的物理量。

 、塾行е担菏歉鶕(jù)交流電的熱效應(yīng)規(guī)定的,反映的是交流電在能量方面的平均效果。讓交流電與恒定電流通過阻值相同的電阻,若在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,這一恒定電流值就是交流電的有效值。

  各種電器設(shè)備所標(biāo)明的額定電流和額定電壓均是有效值。

 。2)周期和頻率:是用來表示交流電變化快慢的物理量:

  3. 變壓器

  (1)變壓器的構(gòu)造及原理

 、贅(gòu)造:由一個閉合的鐵芯以及繞在鐵芯上的兩組(或兩組以上)的線圈組成。和電源相連的線圈叫原線圈,與負(fù)載相連的線圈叫副線圈。

 、诠ぷ髟恚涸圈加上交變電壓后會產(chǎn)生交變的電流,這個交變電流會在鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通量,那么副線圈中會產(chǎn)生交變電動勢,若副線圈與負(fù)載組成閉合電路,副線圈中也會有交變電流產(chǎn)生,它同樣在鐵芯中激發(fā)交變的磁通量,這樣,由于原、副線圈中有交變電流通過而發(fā)生的一種相互感應(yīng)現(xiàn)象叫互感現(xiàn)象。變壓器工作的物理基礎(chǔ)就是利用互感現(xiàn)象。

 。2)理想變壓器

  ①鐵芯封閉性好、無漏磁現(xiàn)象,即穿過原、副線圈的磁通量相等。

 、诰圈繞組的電阻不計,無銅損現(xiàn)象。

 、坭F芯中渦流不計,即鐵芯不發(fā)熱,無鐵損現(xiàn)象。

  對理想變壓器有:原線圈的輸入功率等于副線圈的輸出功率。

  4. 遠(yuǎn)距離輸電

 。1)遠(yuǎn)距離輸電要解決的關(guān)鍵問題是減少輸電線上電能的熱損耗。

 。2)減少遠(yuǎn)距離輸電過程中電能損失的方法:

  若輸電功率為P,輸電電壓為U,輸電線電阻為R,則輸電線上熱損耗P損=I2R小ρ和增大S的辦法減小R,但作用有限:另一是減小輸電電流I,在輸電功率P一定的輸電功率。
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