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高中人教版物理选修3-2知识点及公式(非常齐全)-2

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(伏) (N为匝数)

(2)感应电动势瞬时值表达式:

若从中性面开始,感应电动势的瞬时值表达式:

(伏)如图5—2(B)所

示。

感应电流瞬时值表达式:

(安)

若从线圈平面与磁力线平行开始计时,则感应电动势瞬时值表达式为:

(伏)如图5—2(D)所示。

感应电流瞬时值表达式:

(安)

二)表征交流电的物理量:

(1)瞬时值、最大值和有效值:

交流电的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流电和恒定直流分别通过同样阻值的电阻,如果二者热效应相等(即在相同时间内产生相等的热量)则此等效的直流电压,电流值叫做该交流电的电压,电流有效值。

正弦(或余弦)交流电电动势的有效值和最大值●交流电压有效值

; 交流电流有效值

的关系为:

●注意:通常交流电表测出的值就是交流电的有效值。用电器上标明的额定值等都是指有效值。用电器上说明的耐压值是指最大值。 (2)周期、频率和角频率

交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T表示,单位是秒。 交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。以f表示,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:交流电的图象:

单位:弧度/秒

图象如图5—3所示。 图象如图5—4所示。

三)正弦交变电流的函数表达式

u=Umsinωt i=Imsinωt

七、电感和电容对交变电流的影响

①电感对交变电流有阻碍作用,阻碍作用大小用感抗表示。

低频扼流圈,线圈的自感系数L很大,作用是“通直流,阻交流”; 高频扼流圈,线圈的自感系数L很小,作用是“通低频,阻高频”. ②电容对交变电流有阻碍作用,阻碍作用大小用容抗表示 耦合电容,容量较大,隔直流、通交流

高频旁路电容,容量很小,隔直流、阻低频、通高频

▲八、变压器

一)理想变压器的效率为1,即输入功率等于输出功率。对于原、副线圈各一组的变压器来说(如图5—6),原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。

即 因为有

,因而通过原、副

线圈的电流强度与它们的匝数成反比。

●注意:1、理想变压器各物理量的决定因素

输入电压U1决定输出电压U2,输出电流I2决定输入电流I1,输入功率随输出功率的变化而变化直到达到变压器的最大功率(负载电阻减小,输入功率增大;负载电阻增大,输入功率减小)。

2、一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流的关系

U1:U2:U3:…=n1:n2:n3:… I1n1=I2n2+I3n3+… 因为

,即

,所以变压器中高压线圈电流小,绕制的导线较细,

低电压的线圈电流大,绕制的导线较粗。

上述各公式中的I、U、P均指有效值,不能用瞬时值。 3、解决变压器问题的常用方法

动态分析问题的思路程序可表示为:

UUn21?1I?2RnPPU1?U1?P2(I1U1?I2U2)1?I1U1负载22??P1 ?????U???????I??????????I1????22决定决定决定决定●二)电能的输送

由于送电的导线有电阻,远距离送电时,线路上损失电能较多。

在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下,提高送电电压,减小送电电流强度可以达到减少线路上电能损失的目的。

线路中电流强度I和损失电功率计算式如下:

注意:送电导线上损失的电功率,不能用求,因为不是全部降落在导线上。

九、传感器的及其工作原理

有一些元件它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。我们把这种元件叫做传感器。它的优点是:把非电学量转换为电学量以后,就可以很方便地进行测量、传输、处理和控制了。

光敏电阻在光照射下电阻变化的原因:有些物质,例如硫化镉,是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好。光照越强,光敏电阻阻值越小。

金属导体的电阻随温度的升高而增大,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,且阻值随温度变化非常明显。

金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学稳定性好,测温范围大,但灵敏度较差。 十、传感器的应用

1.光敏电阻

2.热敏电阻和金属热电阻 3.电容式位移传感器 4.力传感器————将力信号转化为电流信号的元件。 5.霍尔元件

霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。

外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电

执行机构 力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两

例会形成稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压显示器

放大?指针式电表?电路 IB传感器 ?? 转换UH,UH?k. ?数字屏???d1.传感器应用的一般模式 计算机系统 2.传感器应用:

力传感器的应用——电子秤 声传感器的应用——话筒

温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪 光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器

传感器的应用实例:1.光控开关2.温度报警器

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