物理基礎要點:交變電流

2020-12-06 高中物理知識

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.表徵交變電流的物理量 （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，以及轉動軸處於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. ①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係

這些式子只適用於正弦交流電，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.②在正弦交流電中，各種交流電器設備上標示值及交流電錶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）★理想變壓器的關係式:

（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:

（2）方法:

①減小輸電導線的電阻，如採用電阻率小的材料;加大導線的橫截面積.②提高輸電電壓，減小輸電電流.前一方法的作用十分有限，代價較高，一般採用後一種方法. （3）遠距離輸電過程：輸電導線損耗的電功率:

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 損 =U 線 I 線 或

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 相混淆而造成錯誤.

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