高中物理知識(shí)點(diǎn)總結(jié) 10.3交流電的產(chǎn)生與描述課件 選修32

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1、一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律1交變電流：大小和_都隨時(shí)間做_變化的電流，簡(jiǎn)稱交流(AC)2正弦式交變電流(如圖所示) (1)定義：按_變化的交變電流 (2)產(chǎn)生：將閉合矩形線圈置于_磁場(chǎng)中，并繞_方向的軸做_轉(zhuǎn)動(dòng) (3)中性面：與磁場(chǎng)方向_的平面 (4)正弦式交變電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置開始計(jì)時(shí)) 電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間變化的規(guī)律：e_. 電壓u隨時(shí)間變化的規(guī)律：u_. 電流i隨時(shí)間變化的規(guī)律：i_. 其中等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的_，Em_. (5)正弦交變電流的圖象(如圖所示)二、描述交變電流的物理量1周期和頻率(1)周期：交變電流完成一次_變化所需的時(shí)間(2)頻率：交變電流在1 s內(nèi)完成_變化的次數(shù)

2、(3)二者關(guān)系：T_.2峰值和有效值(1)峰值：交變電流的電壓和電流所能達(dá)到的_數(shù)值(2)有效值：跟交變電流_等效的直流電壓和電流值(3)二者關(guān)系：對(duì)于正弦交流電有Im_，Um_.三、電感和電容對(duì)交變電流的影響1電感對(duì)交流的阻礙作用：交流的頻率_，電感對(duì)其阻礙作用就_，“通低頻，阻高頻”2電容對(duì)交流的阻礙作用：交流的頻率_，電容對(duì)其阻礙作用就_，“通高頻，阻低頻”思考：在現(xiàn)實(shí)生活中，我們經(jīng)常見到家用電器銘牌上標(biāo)的電壓、電流，它們都是指交流電的什么值？與電容器銘牌上標(biāo)的電壓、電流有何不同？答案：一、1.方向周期性2.(1)正弦規(guī)律(2)勻強(qiáng)垂直磁場(chǎng)勻速(3)垂直(4)EmsintUmsintIm

3、sint角速度NSB三、1.越高越大2.越高越小思考：家用電器銘牌上標(biāo)的電壓、電流是指交流電的有效值，電容器銘牌上標(biāo)的電壓、電流是指交流電的最大值1正弦式電流的變化規(guī)律(線圈在中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí))規(guī)律規(guī)律物理量物理量函數(shù)函數(shù)圖象圖象磁通量磁通量mcostBScost電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)eEmsintnBSsint續(xù)表 2.對(duì)中性面的理解 (1)中性面是與磁場(chǎng)方向垂直的平面，是假想的一個(gè)參考面 (2)線圈平面位于中性面時(shí)，穿過線圈平面的磁通量最大，而磁通量的變化率為零，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 (3)線圈平面與中性面垂直時(shí)，穿過線圈平面的磁通量為零，但磁通量的變化率最大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大 (4)線圈每

4、經(jīng)過中性面一次，電流方向就改變一次，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過中性面，所以電流的方向改變兩次3交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式的書寫基本思路(1)確定交變電流的峰值，根據(jù)已知圖象或由公式EmnBS求出相應(yīng)峰值(2)明確線圈的初始位置，找出對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式如：線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則it圖象為正弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImsin t.線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，則it圖象為余弦函數(shù)圖象，函數(shù)式為iImcos t.說明：在交變電流的產(chǎn)生過程中，要特別注意兩個(gè)特殊位置的不同特點(diǎn)(1)線圈平面與中性面重合時(shí)，SB，最大，/t0，e0，i0，電流方向?qū)l(fā)生改變(2)線圈平面與中性面垂直時(shí)，SB，0，/t最大，e最大，i最大

5、，電流方向不改變1交變電流的瞬時(shí)值、峰值、有效值和平均值的比較續(xù)表 2.對(duì)交變電流有效值的理解 交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)(電流通過電阻生熱)進(jìn)行定義的，所以進(jìn)行有效值計(jì)算時(shí)，要緊扣電流通過電阻生熱(或熱功率)進(jìn)行計(jì)算注意“三同”：即“相同電阻”，“相同時(shí)間”內(nèi)產(chǎn)生“相同熱量”計(jì)算時(shí)“相同時(shí)間”要取周期的整數(shù)倍，一般取一個(gè)周期 注意：在交流電路中，電壓表、電流表等電工儀表的示數(shù)均為交變電流的有效值在沒有具體說明的情況下，所給出的交變電流的電壓、電流指的是有效值說明：(1)由感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值公式EmnBS得，Em僅由n、B、S、四個(gè)物理量所決定，與軸的具體位置和線圈的形狀都無關(guān)電阻電阻

6、感抗感抗容抗容抗產(chǎn)生的原產(chǎn)生的原因因定向移動(dòng)的電定向移動(dòng)的電荷與不動(dòng)的離荷與不動(dòng)的離子間的碰撞子間的碰撞電感線圈的自感電感線圈的自感阻礙電流變化阻礙電流變化極板上所帶電極板上所帶電荷對(duì)定向移動(dòng)荷對(duì)定向移動(dòng)電荷的阻礙電荷的阻礙阻礙的特阻礙的特點(diǎn)點(diǎn)對(duì)直流、交流對(duì)直流、交流均有阻礙作用均有阻礙作用通直流、阻交流通直流、阻交流，通低頻、阻高，通低頻、阻高頻頻通交流、隔直通交流、隔直流，通高頻、流，通高頻、阻低頻阻低頻相關(guān)的因相關(guān)的因素素由導(dǎo)體本身的由導(dǎo)體本身的因素決定因素決定(長(zhǎng)長(zhǎng)短、粗細(xì)、材短、粗細(xì)、材料料)，與溫度，與溫度有關(guān)有關(guān)由線圈本身的自由線圈本身的自感系數(shù)和交變電感系數(shù)和交變電流的頻率共同決流的頻率共同決定定由電容的大小由電容的大小和交變電流的和交變電流的頻率共同決定頻率共同決定