1、电压瞬时值e=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合计
3、正弦(co)正弦交流电有效值:e=em/(2)1/2;u=um/(2)1/2;i=im/(2)1/2
4、理想变压器原、副线圈电压、电流、功率的关系
u1/u2=n1/n2;i1/i2=n2/n2;p 输入=p 输出
5、长距离输电时,采用高压传输电能,可以减少输电线路上的电能损耗:p损耗=(p/u)2r; (p损失:传输线上损失的功率,p:传输电能的总功率,u:传输电压,r:传输线电阻)[参见第2卷第198页];
6、式1、2、3、4中物理量及单位::角频率(rad/s); t:时间(秒); n:线圈匝数; b:磁感应强度(t);
s:线圈面积(m2); u:(输出)电压(v); i:电流强度(a); p:功率(w)。
笔记:
(1)交流电的变化频率与发电机中线圈的旋转频率相同,即:电=线,f电=f线;
(2)在发电机中,线圈的磁通在中心面最大,感应电动势为零,电流通过中心面时方向发生变化;
(3) 有效值是根据电流的热效应定义的。 AC值如无特殊说明均指有效值;
(4) 当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。 当负载消耗的功率增加时,输入功率也增加,即p out 决定输入;
(5)其他相关内容:正弦交流电图像[见卷2 p190]/电阻、电感、电容对交流电的影响[见卷2 p193]。
第二部分:高中物理交流电知识点总结
交流电
需要了解的要点:
1. 交流电
2、基本要求:
(1)了解正弦交流电的产生和变化规律①矩形线圈在均匀磁场中以中心*平面为中心旋转。 当b、l已知时,可写出正弦交流电的函数表达式及其图像。
②函数表达式和图像相互转换。
(2)记忆交流电的物理量,包括最大值、瞬时值、有效值; 周期、频率和角频率;
(3)了解变压器的工作原理以及原、次级线圈电压与电流匝数的关系。 了解远距离输电的特点。
1、交流电的产生及变化规律:
1、产生:强度和方向随时间周期性变化的电流称为交流电。
当矩形线圈在均匀磁场中绕垂直于均匀磁场的线圈对称轴匀速旋转时,如图51所示,会产生正弦(或余弦)交变电动势。 当外电路闭合时,形成正弦(或余弦)交流电。
图51
2、变更规则:
(1)中心面:与磁力线垂直的平面称为中心面。
当线圈平面位于中平面位置时,如图52(a)所示,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量变化率为零。 因此,感应电动势为零。
图52
当线圈平面以恒定速度旋转到垂直于中心平面的位置时(即线圈平面与磁力线平行时),如图52(c)所示,虽然穿过线圈的磁通线圈为零时,线圈平面内磁通量的变化率最大。 因此,感应电动势值最大。 (伏特)(n 为匝数)
(2)感应电动势瞬时值的表达式: 如果从中心*平面开始,感应电动势瞬时值的表达式:(伏特)如图52(b)所示。 感应电流瞬时值表达式:(A)
如果当线圈平面与磁力线平行时开始计时,则感应电动势的瞬时值表达式为:(伏特),如图52(d)所示。 感应电流瞬时值表达式:(A)
3、交流电图像:图像如图53所示。图像如图54所示。
想一想:如何用t画横坐标。
4、发电机:发电机的基本部件:线圈(电枢)、磁极
类型
旋转极发电机可以产生高电压和大电流。 输出功率可达数十万千瓦,因此大多数发电机都是旋转磁极式的。
2、表征交流电的物理量:
1、瞬时值、最大值和有效值:交流电任意时刻的值称为瞬时值。
瞬时值中最大的值称为最大值,也称为峰值。
交流电的有效值是根据电流的热效应来指定的:让交流电和恒定直流电分别通过相同阻值的电阻。 如果两者的热效应相等(即同时产生的热量相等),那么等效的直流电压、电流值称为交流电的电压和电流有效值。
正弦(或余弦)交流电动势的有效值与最大值的关系为:
交流电压有效值; 交流电流有效值。
注:通常交流电流表测得的值为交流电流的有效值。 电器上标注的额定值是指有效值。 电器上标注的耐压值是指最大值。
2. 周期、频率和角频率
交流电完成一个周期*变化所需的时间称为周期。 用t表示,单位是秒。
交流电在1秒内完成周期*变化的次数称为频率。 用f表示高中物理正弦交流电,单位是赫兹。
周期和频率互为倒数,即。 我国市电频率为50赫兹,周期为0.02秒。
角频率: 单位:弧度/秒
3、变压器:
1.变压器是一种可以用来改变交流电压和电流大小的装置。
理想变压器的效率为1,即输入功率等于输出功率。 对于分别具有初级和次级线圈的变压器(如图 56 所示),初级和次级线圈上的电压与其匝数成正比。
现在
因为存在,所以流过初级和次级线圈的电流强度与其匝数成反比。
现在
注:①对于具有两组或多组次级线圈的变压器,原、次级线圈上的电压与其匝数成正比的规律仍然成立,但每个次级线圈的电流应根据功率关系。 计算每个线圈的电流强度,即。
②当次级线圈未连接负载时(当外部电路断开时),因此i2=0。
③当次级线圈连接的负载增大时,由于负载通常并联使用,总电阻减小,输出功率增大,因此输入功率变大。
④因为,即变压器中高压线圈电流小,绕制导线较细,而低压线圈电流大,绕制导线较粗。
⑤上式中的i、u、p均指有效值,不能使用瞬时值。
2、远距离电力传输:
由于电力传输线具有电阻,当长距离传输电力时,线路上损失的电力较多。
在输电功率和输电导线电阻一定的条件下,提高输电电压,降低输电电流强度,可以达到减少线路上功率损耗的目的。
线路中的电流强度i和电功率损耗计算如下:
注意:无法计算输电导体上损失的电力,因为并非所有电力都落在导体上。
第三部分:三相交流电高中物理知识点总结
1、产生三相交流电:120°的线圈在磁场中旋转,三组线圈各产生交流电。
2、三相交流电的特点:最大值和周期相同。
三组线圈达到最大值(或零值)的时间依次滞后1/3周期。
3、在电气工程中,黄、绿、红三色线被用作相线(火线),黑色线被用作中性线(零线)。 三组线圈产生三相交流电,可为三组负载供电。 那么三组线圈和三个负载是如何连接的呢?
4、端线、火线、中心*线、零线。
从每个线圈始端引出的导线称为端子线,也称为相线,在照明电路中俗称火线。 从公共点引出的导线称为中性线。 在照明电路中,中性线接地,称为中性线。
5、相电压和线电压。
端子线与中性线之间的电压称为相电压(u相)(即各线圈两端的电压)。
两端子线之间的电压称为线电压(u线)(即两个线圈首端的电压)。
我国日常电路中,相电压为220v高中物理正弦交流电,线电压为380v。
6、三相交流计算(其中w为线圈旋转角速度,em为最大交叉电压)。
e1=em*sin(重量)
e2=em*sin(wt+2π/3)
e3=em*sin(wt—2π/3)
第四部分:交流电高中物理知识点
1、产生交流电:线圈在磁场中旋转。 由于不同时间磁通量的变化率不同,从而产生大小和方向随时间周期性变化的电流。 这种电流称为交流电。 按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电。
2.正弦交流电的变化规律
(1)如图所示的正弦(或余弦)图像可以用来表示正弦交流电流和电压的变化规律。
(2) 交流电的峰值、周期和频率
Um和im是电压和电流的最大值,称为交流电的峰值。
交流电完成一个周期*变化所需的时间称为交流电的周期t; 交流电在1秒内发生的周期*变化的次数称为交流电的频率f,单位为Hz; 周期和频率之间的关系是; 我国电网交流电频率f=50hz。
3、交流电有效值
(1) 交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的:如果交流电和直流电分别通过同一个电阻,如果它们在相同时间内产生的热量相等,我们称之为直流电压和电流交流。 电压和电流的有效值。
(2)对于按正弦规则变化的交流,其有效值与峰值的关系为(ue和ie分别代表交流电压和电流的有效值)
第五部分:高中物理重要知识点总结:交流电
1、电压瞬时值e=emsinωt,电流瞬时值i=imsinωt; (ω=2πf)
2、电动势峰值 em=nbsω=2blv 电流峰值(纯电阻电路) im=em/r 合计
3、正(余)弦型交流电有效值:e=em/(2)1/2;u=um/(2)1/2;i=im/(2)1/2
4、理想变压器原、副线圈电压、电流、功率的关系
u1/u2=n1/n2;i1/i2=n2/n2;p 输入=p 输出
5、在长距离输电中,采用高压来传输电能,可以减少输电线路上电能的损耗。 损失'=(p/u)2r; (p loss':输电线路上损失的功率,p:传输电能的总功率。,u:输电电压,r:输电线路电阻)[参见第2卷第198页];
6、式1、2、3、4中的物理量及单位: ω:角频率(rad/s); t:时间(秒); n:线圈匝数; b:磁感应强度(t);
s:线圈面积(m2); u 输出)电压(v); i:电流强度(a); p:功率(w)。
笔记:
(1)交流电的变化频率与发电机中线圈的旋转频率相同,即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)在发电机中,线圈的磁通在中心面最大,感应电动势为零,电流通过中心面时方向发生变化;
(3) 有效值是根据电流的热效应定义的。 AC值如无特殊说明均指有效值;
(4) 当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。 当负载消耗的功率增大时,输入功率也增大,即p out 决定输入;
(5)其他相关内容:正弦交流电图像【见第2卷第190页】/电阻、电感、电容对交流电的影响。
第六章:高中物理“交流电”知识点
1、电压瞬时值e=esinωt,电流瞬时值i=isinωt; (ω=2πf)
2、电动势峰值 e=nbsω=2blv 电流峰值(纯电阻电路中) i=e/r 合计
3、正弦(co)正弦交流电有效值:e=e/(2)1/2;u=u/(2)1/2;i=i/(2)1/2
4、理想变压器原、副线圈电压、电流、功率的关系
u1/u2=n1/n2;i1/i2=n2/n2;p 输入=p 输出
5、长距离输电时,采用高压传输电能,可以减少输电线路上的电能损耗:p loss ′ = (p/u) 2r; (p损失′:输电线路上损失的功率,p:传输电能的成本总功率,u:输电电压,r:输电线路电阻)[参见第2卷第198页];
6、式1、2、3、4中的物理量及单位: ω:角频率(rad/s); t:时间(秒); n:线圈匝数; b:磁感应强度(t);
s:线圈面积(2); u:(输出)电压(v); i:电流强度(a); p:功率(w)。
笔记:
(1)交流电的变化频率与发电机中线圈的旋转频率相同,即:ω电=ω线,f电=f线;
(2)在发电机中,线圈的磁通在中心面最大,感应电动势为零,电流通过中心面时方向发生变化;
(3) 有效值是根据电流的热效应定义的。 AC值如无特殊说明均指有效值;
(4) 当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。 当负载消耗的功率增大时,输入功率也增大,即p out 决定输入;
(5)其他相关内容:正弦交流电图像[见卷2 p190]/电阻、电感、电容对交流电的影响[见卷2 p193]。