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《高中物理《交變電流》知識點總結》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、交變電流一．交流電：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流，叫做交變電流。其中按正弦規(guī)律變化的交流叫正弦交流電。如圖所示（b）、（c）、（e）所示電流都屬于交流電，其中圖（b）是正弦交流電。而（a）、(d)為直流，其中（a）為恒定電流。本章研究對象都是交流電。二．正弦交流電的變化規(guī)律正弦交流電的產(chǎn)生：矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動。???俯視圖電動勢的產(chǎn)生：abbccdda四條邊都會切割磁感線產(chǎn)生感生電動勢abcd邊在任意時刻運動方向相同，電流方向相反，電動勢會抵消；bcda邊在任意時刻運動方向相反，電流方向相反，電動勢會疊加17?????
2、???????③任意時刻t，線圈從中性面轉過角度θ=ω·t???三．正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計時)函數(shù)圖象磁通量Φ＝Φmcosωt＝BScosωt電動勢e＝Emsinωt＝nBSωsinωt電壓u＝Umsinωt＝sinωt電流i＝Imsinωt＝sinωtωt是從該位置經(jīng)t時間線框轉過的角度也是線速度V與磁感應強度B的夾角，同時還是線框面與中性面的夾角17當從平行B位置開始計時：則：E=εmcosωt，I＝Imcosωt此時V、B間夾角為（π/2一ωt）．對于單匝矩形線圈來說Em=2Blv=BSω；對于n匝面積為S的線圈來說Em
3、=nBSω。感應電動勢的峰值僅由匝數(shù)N，線圈面積S，磁感強度B和角速度ω四個量決定。與軸的具體位置，線圈的形狀及線圈是否閉合無關。四．幾個物理量1．中性面：勻速旋轉的線圈，位于跟磁感線垂直的平面叫做中性面。（t=0）（1）此位置過線框的磁通量最多．此位置不切割磁感線（2）此位置磁通量的變化率為零（斜率判斷）．無感應電動勢。E=εmsinωt=0，I＝Imsinωt=0（3）此位置是電流方向發(fā)生變化的位置，具體對應圖中的t2，t4時刻，因而交流電完成一次全變化中線框兩次過中性面，電流的方向改變兩次，頻率為50Hz的交流電每秒方向改變100次．2．交變電流
4、的最大值：（1）ω是勻速轉動的角速度，其單位一定為弧度／秒，（2）最大值對應的位置與中性面垂直，即線框面與磁感應強度B平行．（3）最大值對應圖中的t1、t3時刻，每周中出現(xiàn)兩次．3．瞬時值E=εmsinωt，I＝Imsinωt代入時間即可求出．不過寫瞬時值時，不要忘記寫單位，4．有效值：為了度量交流電做功情況人們引入有效值，它是根據(jù)電流的熱效應而定的．就是分別用交流電，直流電通過相同阻值的電阻，在相同時間內產(chǎn)生的熱量相同，則直流電的值為交流電的有效值．（1）正弦交流的有效值與峰值之間的關系是ε=I=U=。注意：非正弦（或余弦）交流無此關系，但可按有效值
5、的定義進行推導。（2）伏特表與安培表讀數(shù)為有效值．對于交流電若沒有特殊說明的均指有效值。（3）用電器銘牌上標明的額定電壓、額定電流值是指有效值．（4）保險絲的熔斷電流指的是有效值例如生活中用的市電電壓為220V，其最大值為220V=311V（有時寫為310V），頻率為50HZ，所以其電壓即時值的表達式為u=311sin314tV。峰值、有效值、平均值在應用上的區(qū)別。17峰值是交流變化中的某一瞬時值，對純電阻電路來說，沒有什么應用意義。若對含電容電路，在判斷電容器是否會被擊穿時，則需考慮交流的峰值是否超過電容器的耐壓值。對正弦交流電，其正半周或負半周的平
6、均電動勢大小為，為峰值的2/π倍。而一周期內的平均感應電動勢卻為零。在計算交流通過電阻產(chǎn)生的熱功率時，只能用有效值，而不能用平均值。在計算通過導體的電量時，只能用平均值，而不能用有效值。5．周期與頻率：表征交變電流變化快慢的物理量，交流電完成一次全變化的時間為周期；每秒鐘完成全變化的次數(shù)叫交流電的頻率．單位1/秒為赫茲（Hz）．角速度、頻率、周期的關系ω=2f=五．交流電的相關計算??????(從中性面開始轉動)???(線圈平面跟磁感線平行時)???17???1在研究電容器的耐壓值時只能用峰值．2在研究交變電流做功、電功率及產(chǎn)生熱量時，只能用有效值．3
7、在研究交變電流通過導體截面電量時，只能用平均值．4在研究某一時刻線圈受到的電磁力矩時，只能用瞬時值．疑難辨析交流電的電動勢瞬時值和穿過線圈面積的磁通量的變化率成正比。當線圈在勻強磁場中勻速轉動時，線圈磁通量也是按正弦（或余弦）規(guī)律變化的。若從中性面開始計時，t=0時，磁通量最大，φ應為余弦函數(shù)，此刻變化率為零（切線斜率為零），t=時，磁通量為零，此刻變化率最大（切線斜率最大），因此從中性面開始計時，感應電動勢的瞬時表達式是正弦函數(shù)，如圖所示分別是φ=φcosωt和e=εsinωt。從圖象中我們可以看到，φ和e其中一個取最大值的時候，另一個必定為0。一、
8、關于交流電的變化規(guī)律【例1】如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B=0．5T，邊長L=10cm的正方
