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山東成人高考高起點物理--交變電流

山東成人高考網www.blogsbazaar.com 發布時間: 2018年03月31日

交變電流 
1.交變電流:大小和方向都隨時間作周期性變化的電流,叫做交變電流.按正弦規律變化的電動勢、電流稱為正弦交流電.
2.正弦交流電 ----(1)函數式:e=E m sinωt (其中E m =NBSω)
2)線圈平面與中性面重合時,磁通量最大,電動勢為零,磁通量的變化率為零,線圈平面與中心面垂直時,磁通量為零,電動勢最大,磁通量的變化率最大.
3)若從線圈平面和磁場方向平行時開始計時,交變電流的變化規律為i=I m cosωt..
4)圖像:正弦交流電的電動勢e、電流i、和電壓u,其變化規律可用函數圖像描述。
3.表征交變電流的物理量
1)瞬時值:交流電某一時刻的值,常用e、u、i表示.
2)最大值:E m =NBSω,最大值E m (U m ,I m )與線圈的形狀,以及轉動軸處于線圈平面內哪個位置無關.在考慮電容器的耐壓值時,則應根據交流電的最大值.
3)有效值:交流電的有效值是根據電流的熱效應來規定的.即在同一時間內,跟某一交流電能使同一電阻產生相等熱量的直流電的數值,叫做該交流電的有效值.
求電功、電功率以及確定保險絲的熔斷電流等物理量時,要用有效值計算,有效值與最大值之間的關系

E=Em/山東成人高考高起點物理--交變電流 ,U=Um/山東成人高考高起點物理--交變電流 ,I=Im/山東成人高考高起點物理--交變電流 只適用于正弦交流電,其他交變電流的有效值只能根據有效值的定義來計算,切不可亂套公式.在正弦交流電中,各種交流電器設備上標示值及交流電表上的測量值都指有效值.
4)周期和頻率 ----周期T:交流電完成一次周期性變化所需的時間.在一個周期內,交流電的方向變化兩次.
頻率f:交流電在1s內完成周期性變化的次數.角頻率:ω=2π/T=2πf.
4.電感、電容對交變電流的影響
1)電感:通直流、阻交流;通低頻、阻高頻.(2)電容:通交流、隔直流;通高頻、阻低頻.
5.變壓器 -(1)理想變壓器:工作時無功率損失(即無銅損、鐵損),因此,理想變壓器原副線圈電阻均不計.
2)理想變壓器的關系式:
電壓關系:U1/U2 =n1/n2 (變壓比),即電壓與匝數成正比.
功率關系:P  =P  ,即I1U1 =I2U2+I3U3 +…
電流關系:I1/I2 =n2/n1 (變流比),即對只有一個副線圈的變壓器電流跟匝數成反比.
3)變壓器的高壓線圈匝數多而通過的電流小,可用較細的導線繞制,低壓線圈匝數少而通過的電流大,應當用較粗的導線繞制.
6.電能的輸送 -----(1)關鍵:減少輸電線上電能的損失:P  =I 2 R
2)方法:減小輸電導線的電阻,如采用電阻率小的材料;加大導線的橫截面積.提高輸電電壓,減小輸電電流.前一方法的作用十分有限,代價較高,一般采用后一種方法.
3)遠距離輸電過程:輸電導線損耗的電功率:P  =(P/U)2R  ,因此,當輸送的電能一定時,輸電電壓增大到原來的n倍,輸電導線上損耗的功率就減少到原來的1/n2。

4)解有關遠距離輸電問題時,公式P  =U  I  P  =U 2 R  不常用,其原因是在一般情況下,U 線 不易求出,且易把U 線 和U 總 相混淆而造成錯誤. 


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