山東成人高考高起點(diǎn)物理--交變電流

交變電流 
1.交變電流:大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流，叫做交變電流.按正弦規(guī)律變化的電動(dòng)勢(shì)、電流稱為正弦交流電.
2.正弦交流電 ----（1）函數(shù)式:e=E m sinωt （其中★E m =NBSω）
（2）線圈平面與中性面重合時(shí)，磁通量最大，電動(dòng)勢(shì)為零，磁通量的變化率為零，線圈平面與中心面垂直時(shí)，磁通量為零，電動(dòng)勢(shì)最大，磁通量的變化率最大.
（3）若從線圈平面和磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，交變電流的變化規(guī)律為i=I m cosωt..
（4）圖像:正弦交流電的電動(dòng)勢(shì)e、電流i、和電壓u，其變化規(guī)律可用函數(shù)圖像描述。
3.表征交變電流的物理量
（1）瞬時(shí)值:交流電某一時(shí)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(zhuǎn)動(dòng)軸處于線圈平面內(nèi)哪個(gè)位置無(wú)關(guān).在考慮電容器的耐壓值時(shí)，則應(yīng)根據(jù)交流電的最大值.
（3）有效值:交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)規(guī)定的.即在同一時(shí)間內(nèi)，跟某一交流電能使同一電阻產(chǎn)生相等熱量的直流電的數(shù)值，叫做該交流電的有效值.
①求電功、電功率以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流等物理量時(shí)，要用有效值計(jì)算，有效值與最大值之間的關(guān)系

E=Em/ ，U=Um/ ，I=Im/ 只適用于正弦交流電，其他交變電流的有效值只能根據(jù)有效值的定義來(lái)計(jì)算，切不可亂套公式.②在正弦交流電中，各種交流電器設(shè)備上標(biāo)示值及交流電表上的測(cè)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(shí)間.在一個(gè)周期內(nèi)，交流電的方向變化兩次.
頻率f:交流電在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù).角頻率:ω=2π/T=2πf.
4.電感、電容對(duì)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(shí)無(wú)功率損失（即無(wú)銅損、鐵損），因此，理想變壓器原副線圈電阻均不計(jì).
（2）★理想變壓器的關(guān)系式:
①電壓關(guān)系:U₁/U₂ =n₁/n₂ （變壓比），即電壓與匝數(shù)成正比.
②功率關(guān)系:P _入 =P _出 ，即I₁U₁ =I₂U₂+I₃U₃ +…
③電流關(guān)系:I₁/I₂ =n₂/n₁ （變流比），即對(duì)只有一個(gè)副線圈的變壓器電流跟匝數(shù)成反比.
（3）變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過(guò)的電流小，可用較細(xì)的導(dǎo)線繞制，低壓線圈匝數(shù)少而通過(guò)的電流大，應(yīng)當(dāng)用較粗的導(dǎo)線繞制.
6.電能的輸送 -----（1）關(guān)鍵:減少輸電線上電能的損失:P _耗 =I ² R _線
（2）方法:①減小輸電導(dǎo)線的電阻，如采用電阻率小的材料;加大導(dǎo)線的橫截面積.②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(jià)較高，一般采用后一種方法.
（3）遠(yuǎn)距離輸電過(guò)程：輸電導(dǎo)線損耗的電功率:P _損 =（P/U）²R _線 ，因此，當(dāng)輸送的電能一定時(shí)，輸電電壓增大到原來(lái)的n倍，輸電導(dǎo)線上損耗的功率就減少到原來(lái)的1/n²。

（4）解有關(guān)遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題時(shí)，公式P _損 =U _線 I _線 或P _損 =U _線² R _線 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(cuò)誤.