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1、高中物理交變電流知識點(diǎn)總結(jié) 交流電也稱“交變電流”,簡稱“交流”。一般指大小和方向隨時間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流,下面是xx給大家?guī)淼模M麑δ阌袔椭??! 「咧形锢斫蛔冸娏髦R點(diǎn) 1.電壓瞬時值e=Emsinωt電流瞬時值i=Imsinωt; 2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv電流峰值Im=Em/R總 3.正弦式交變電流有效值:E=Em/1/2;U=Um/1/2;I=Im/1/2 4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系 U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出 5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電
2、能可以減少電能在輸電線上的損失:P損′=2R;〔見第二冊P198〕; 6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率;t:時間;n:線圈匝數(shù);B:磁感強(qiáng)度; S:線圈的面積;U:電壓;I:電流強(qiáng)度;P:功率?! ∽? 交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線; 發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動勢為零,過中性面電流方向就改變; 有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒有特別說明的交流數(shù)值都指有效值; 理想變壓器的匝數(shù)比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大
3、時輸入功率也增大,即P出決定P入; 其它相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖象〔見第二冊P190〕/電阻、電感和電容對交變電流的作用〔見第二冊P193〕?! ?.交變電流的應(yīng)用 我們常見的電燈、電動機(jī)等用的電都是交流電。在實用中,交流電用符號"~"表示?! ‰娏麟S時間的變化規(guī)律,由此看出:正弦交流電三個要素:最大值、周期和相位。交流電所要討論的基本問題是電路中的電流、電壓關(guān)系以及功率的分配問題。由于交流電具有隨時間變化的特點(diǎn),因此產(chǎn)生了一系列區(qū)別于直流電路的特性。在交流電路中使用的元件不僅有電阻,而且有電容元件和電感元件,使用的元件多了,現(xiàn)象和規(guī)律就復(fù)雜了。但基本遵循安培定律等
4、基本法則。是高中電學(xué)的考點(diǎn)和難點(diǎn)?! 「鶕?jù)傅里葉級數(shù)的原理,周期函數(shù)都可以展開為以正弦函數(shù)、余弦函數(shù)組成的無窮級數(shù),任何非簡諧的交流電也可以分解為一系列簡諧正余弦交流電的合成?! ☆l率 交流電的頻率是指它單位時間內(nèi)周期性變化的次數(shù),單位是赫茲,與周期成倒數(shù)關(guān)系。日常生活中的交流電的頻率一般為50Hz,而無線電技術(shù)中涉及的交流電頻率一般較大,達(dá)到千赫茲甚至兆赫茲的度量?! ☆l率有效值 正余弦交流電的峰值與振幅相對應(yīng),而有效值大小則由相同時間內(nèi)產(chǎn)生相當(dāng)焦耳熱的直流電的大小來等效。正余弦交流電峰值與有效值的關(guān)系為: 例如,城市生活用電220V表示的是有效值,而其峰值約
5、為311V?! ‰娏鬏敗 〗涣麟姳粡V泛運(yùn)用于電力的傳輸,因為在以往的技術(shù)條件下交流輸電比直流輸電更有效率。傳輸?shù)碾娏髟趯?dǎo)線上的耗散功率可用=求得,顯然要降低能量損耗需要降低傳輸?shù)碾娏骰螂娋€的電阻。由于成本和技術(shù)所限,很難降低使用的輸電線路的電阻,所以降低傳輸?shù)碾娏魇俏ㄒ欢矣行У姆椒?。根?jù)P=IU,提高電網(wǎng)的電壓即可降低導(dǎo)線中的電流,以達(dá)到節(jié)約能源的目的?! 《涣麟娚祲喝菀椎奶攸c(diǎn)正好適合實現(xiàn)高壓輸電。使用結(jié)構(gòu)簡單的升壓變壓器即可將交流電升至幾千至幾十萬伏特,從而使電線上的電力損失極少。在城市內(nèi)一般使用降壓變壓器將電壓降至幾萬至幾千伏以保證安全,在進(jìn)戶之前再次降低
6、至市電電壓或者適用的電壓供用電器使用。一般使用的交流電為三相交流電,其電纜有三條火線和一條公共地線,三條火線上的正弦波各有120°之相位差。對于一般用戶只使用其中的一或兩條相線。直流變壓及輸電技術(shù)取得了長足的發(fā)展,而高壓直流輸電的浪費(fèi)會比較小;因此未來有望取代交流電以解決交流電的安全性和交直流轉(zhuǎn)換問題。 零線火線 零線始終和大地是等電位的,因此交流電的火線的一個完整周期就是,如果在0秒時與零線電位相同,火線上對地電壓為0;過秒后,火線上對地電壓達(dá)到最大為高于大地;再過秒,火線上對地電壓又降為0;再過秒,火線對地電壓降到最低點(diǎn),零線對火線達(dá)到峰值;再過秒,又重新上升
7、到與零線電位相同,火線上對地電壓為0?! 】梢钥闯?,交流電雖然隨周期改變電流方向,但零線對地電壓始終是相同的,為0。接用電器后零線有電流,電流變化規(guī)律與電壓相同。