2020年高考一轮复习知识考点专题 11《交变电流》
第一节交变电流的产生和描述
【基本概念、规律】
一、 交变电流的产生和变化规律
1. 交变电流
大小和方向随时间做周期性变化的电流.
2?正弦交流电
(1) 产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动. (2) 中性面
① 定义：与磁场方向垂直的平面.
② 特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动 势为零.线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次.
(3) 图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其 图象
为正弦曲线.
二、 描述交变电流的物理量
1
1.
2. 峰值和有效值
(1) 峰值：交变电流的峰值是它能达到的最大值.
(2) 有效值：让交流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它
们产生的热量相等，则这个恒定电流
交变电流的周期和频率的关系： T =-.
I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值.
(3) 正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系 Im . . U m
==1
= 2, U 2, E 2
△① ----
3. 平均值：E = n云=BLv.
【重要考点归纳】
考点一交变电流的变化规律
1. 正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时 )
函数 图象 磁诵量
Q=① mCOS 3t =BScos wt L— f I 2 r 1 1
电动势 e= Emsi n wt Z 0 - =nBSw sin wt u = Umsi n wt * 虬 电压 REm =c sin wt R+ r i = I msin wt — 电流
Em =_. , sin wt R+ r 2?两个特殊位置的特点
⑴线圈平面与中性面重合时, 变.
S丄B,①最大， —=0，e= 0, i = 0,
△t
-二J M ；
电流方向将发生改
(2)线圈平面与中性面垂直时,
S// B, Q= 0,
△
最大, e最大, i最大，电流方向不改 ①
变.
t
3?解决交变电流图象问题的三点注意
(1) 只有当线圈从中性面位置开始计时，电流的瞬时值表达式才是正弦形式，其变化规 律与线圈的形
状及转动轴处于线圈平面内的位置无关.
⑵注意峰值公式 Em= nBSw中的S为有效面积.
(3)在解决有关交变电流的图象问题时，应先把交变电流的图象与线圈的转动位置对应起来, 再根据特殊位置
求特征解.
考点二交流电有效值的求解
1. 正弦式交流电有效值的求解
2. 非正弦式交流电有效值的求解
交变电流的有效值是根据电流的热效应
(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效
值计算时，要紧扣电流通过电阻生热 (或热功率)进行计算?注意 三同”即 相同电阻” 相 同时间”内产生 相同热量”计算时 相同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期. 考点三交变电流的四值”的比较 物理含义 交变电流某一时刻的 瞬时值 值 重要关系 适用情况 计算线圈某一时刻的受 e= Emsi n wt 力情况 确定用电器的耐压值， 峰值
最大的瞬时值 Em = nBSw 电容器的击穿电压 2
I = Em R+ r Em Ep (1) 计算与电流热效应相 关的量(如功率、热量) 跟交变电流的热效应 有效值 等效的恒定电流值 Um U=U (2) 交流电表的测量值 (3) 电器设备标注的额定 电压、额定电流 (4) 保险丝的熔断电流 交变电流图象中图线 平均值 与时间轴所夹面积与 时间的比值
— △① E = ----- E At —~E I计算通过电路截面的电 曰. 荷量 = R+ r 1?书写交变电流瞬时值表达式的基本思路
、 2 n
(1) 求出角速度 3, 3= T = 2 n ?
⑵确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式
Em= nBSo求出相应峰值.
(3)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式.
①线圈从中性面位置开始转动，则 ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则
i— t图象为正弦函数图象，函数式为 i— t图象为余弦函数图象，函数式为
i = Imsin 3t i = Imcos 3t
第二节变压器远距离输电
【基本概念、规律】
一、变压器原理
1?工作原理：电磁感应的互感现象. 2?理想变压器的基本关系式
(1)功率关系： P 入= P 出.
(2)电压关系.
U2 n2
，右n4>n2,为降压变压器；右 n^n?,为升压变压器.
(3)电流关系：只有一个副线圈时，
有多个副线圈时， U 1I1 = U2I2 + U3I3+…+ UnIn. 二、远距离输电
11 Q2 12 n1
1 ?输电线路(如图所示)
3
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