交變電流復(fù)習(xí)學(xué)案

1、 第五章 交變電流一、知識(shí)梳理 1交變電流的產(chǎn)生：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞_于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生按_規(guī)律變化的電流。線圈轉(zhuǎn)至中性面時(shí)，穿過線圈的磁通量_，而感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)_。2表征交變電流的物理量：周期T，頻率f，關(guān)系_；峰值：Em、Im、Um；有效值：E、I、U3正弦交變電流的變化規(guī)律：瞬時(shí)值表達(dá)：e=_，i=_，u=_峰值：Em=_；正弦交變電流有效值與峰值的關(guān)系：E=_，I=_，U=_4電感電容對(duì)交變電流的影響：電感作用：_；電容作用：_5理想變壓器：原理：_；原副線圈輸入輸出功率的關(guān)系：_；電壓與匝數(shù)的關(guān)系：_；電流與匝數(shù)的關(guān)系：只有一個(gè)副線圈時(shí)，_；有多個(gè)副線圈時(shí)，_6遠(yuǎn)距離輸電：導(dǎo)線上的

2、功率損失_；導(dǎo)線上的電壓損失_二、專題講練專題一 交變電流的四值交變電流的四值是指：瞬時(shí)值、峰值、有效值、平均值1、瞬時(shí)值：反映不同時(shí)刻交變電流的大小和方向，正弦交流瞬時(shí)值表達(dá)式為：，。應(yīng)當(dāng)注意必須從中性面開始。生活中用的市電電壓為220V，其峰值為_V，頻率為_HZ，所以其電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u=_V。針對(duì)練習(xí)1、有一正弦交流電源，電壓有效值U=120V，頻率為f=50Hz向一霓虹燈供電，若霓虹燈的激發(fā)電壓和熄滅電壓均為U0=60V，試估算在一個(gè)小時(shí)內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時(shí)間有多長(zhǎng)？ 針對(duì)練習(xí)2、交流發(fā)電機(jī)的線圈從平行磁場(chǎng)的位置開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，與它并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為14.1V，那么當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過30&#

3、176;時(shí)交流電壓的瞬時(shí)值為_V。 2峰值：它是瞬時(shí)值的_值，它反映的是交變電流大小的變化范圍，當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時(shí)，交流電動(dòng)勢(shì)最大，_（轉(zhuǎn)軸垂直于磁感線）。電容器接在交流電路中，則交變電壓的峰值不能超過電容器的耐壓值。針對(duì)練習(xí)3、 一只氖管的起輝電壓為50V ，把它接在u = 50sin314tV的交變電源上，在一個(gè)交變電壓的周期內(nèi)，氖管的發(fā)光時(shí)間為（ ）A0.02s B0.01s C0.015s D0.005s3、有效值：交變電流的有效值是根據(jù)電流的_規(guī)定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的_相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。正弦交流電的有效值跟

4、最大值之間的關(guān)系是：_，_對(duì)于非正弦交變電流的有效值以上關(guān)系不成立，應(yīng)根據(jù)定義來求。通常所說交流電壓、電流是用電壓表、電流表測(cè)得的，都是指_。用電器上所標(biāo)電壓、電流值也是指_。在計(jì)算交變電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量、熱功以及確定保險(xiǎn)絲的熔斷電流時(shí)，只能用_。針對(duì)練習(xí)4、通過某電阻的周期性交變電流的圖象如圖所示。求該交變電流的有效值I。 4、平均值：它是指交流電圖象中圖線與橫軸所圍成的面積值跟時(shí)間的比值。其量值可用法拉第電磁感應(yīng)定律·來求，特殊地，當(dāng)線圈從中性面轉(zhuǎn)過90度的過程中，有。計(jì)算平均值切忌用算術(shù)平均法即求解。平均值不等于有效值。針對(duì)練習(xí)5、如圖所示，求線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過60°

5、;角的過程中，通過線圈某一橫截面的電量。針對(duì)練習(xí)6、交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈內(nèi)電阻為r，外電路電阻為R。當(dāng)線圈由圖中實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)90°到達(dá)虛線位置過程中，求：通過R的電荷量q為多少？R上產(chǎn)生電熱QR為多少？外力做的功W為多少？專題二 感抗和容抗（統(tǒng)稱電抗）1、感抗表示電感對(duì)交變電流的阻礙作用，其特點(diǎn)是“通直流，阻交流”、“通低頻，阻高頻”。2、容抗表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用，其特點(diǎn)是“通交流，隔直流”、“通高頻，阻低頻”。針對(duì)練習(xí)C1C27、 左右兩個(gè)電路都是從左端輸入信號(hào)，從右端輸出信號(hào)。左圖中輸入的是

6、高頻、低頻混合的交流信號(hào)，要求只輸出低頻信號(hào)；右圖中輸入的是直流和低頻交流的混合信號(hào)，要求只輸出低頻交流信號(hào)。那么C1、C2中哪個(gè)該用大電容？哪個(gè)該用小電容？ 針對(duì)練習(xí)8、對(duì)于如圖所示的電路，下列說法正確的是（ ）A雙刀雙擲開關(guān)S接上部時(shí)，燈泡亮度較大B雙刀雙擲開關(guān)S接下部時(shí)，燈泡亮度較大C雙刀雙擲開關(guān)S接下部，同時(shí)將電感線圈的L的鐵芯抽出，在抽出的過程中，燈泡亮度變大D雙刀雙擲開關(guān)S接下部，同時(shí)將電感線圈的L的鐵芯抽出，在抽出的過程中，燈泡亮度變小專題三 理想變壓器1理想變壓器的電壓變化規(guī)律為U1/U2_2輸入輸出功率關(guān)系：_3只有一個(gè)副線圈的理想變壓器的電流變化規(guī)律I1/I2 _4變壓器的

7、 電壓決定 電壓； 電流決定 電流； 功率決定 功率針對(duì)練習(xí)9、n2 Ln3 R220Vn1 理想變壓器初級(jí)線圈和兩個(gè)次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為n1=1760匝、n2=288匝、n3=800 0匝，電源電壓為U1=220V。n2上連接的燈泡的實(shí)際功率為36W，測(cè)得初級(jí)線圈的電流為I1=0.3A，求通過n3的負(fù)載R的電流I3。針對(duì)練習(xí)10、在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測(cè)電網(wǎng)上的強(qiáng)電流，所用的器材叫電流互感器。如下所示的四個(gè)圖中，能正確反應(yīng)其工作原理的是 （ ）AAAA零線火線火線零線零線火線零線火線A. B. C. D. 針對(duì)練習(xí)11、如圖所示，理想變壓器的原、副線圈分別接有相同的白熾燈，原、副線

8、圈的匝數(shù)比為n1n2=21，電源電壓為U，求B燈兩端的電壓UB為多少? 針對(duì)練習(xí)12、如圖，為一理想變壓器，K為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，U1為加在原線圈兩端的電壓，I1為原線圈中的電流強(qiáng)度，則A.保持U1及P的位置不變，K由a合到b時(shí)，I1將增大B.保持U1及P的位置不變，K由b合到a時(shí)，R消耗的功率減小C.保持U1不變，K合在a處，使P上滑，I1將增大D.保持P的位置不變，K合在a處，若U1增大，I1將增大專題四 遠(yuǎn)距離輸電遠(yuǎn)距離輸電的示意圖如圖所示：包括發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。并按照規(guī)范在圖中標(biāo)出相應(yīng)的物理量符號(hào)。一般設(shè)兩個(gè)變壓器的初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分

9、別為、n1、n1, n2、n2，相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號(hào)來表示。從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是：P1=P1，P2=P2，P1=Pr=P2。電壓之間的關(guān)系是：。電流之間的關(guān)系是：。可見其中電流之間的關(guān)系最簡(jiǎn)單，中只要知道一個(gè)，另兩個(gè)總和它相等。因此求輸電線上的電流往往是這類問題的突破口。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用，而不能用。針對(duì)練習(xí)13、在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要考慮盡量減少輸電線上的功率損失。有一個(gè)坑口電站，輸送的電功率為P=500kW，當(dāng)使用U=5kV的電壓輸電時(shí)，測(cè)得安裝在輸電線路起點(diǎn)和終點(diǎn)處的兩只電度表一晝夜示數(shù)相差4800度。求：這時(shí)的輸電效率和輸電線的總電阻r。若想使輸電效率提高到98%，又不改變輸電線，那么電站應(yīng)使用多高的電壓向外輸電？針對(duì)練習(xí)14、發(fā)電機(jī)輸出功率為100 kW，輸出電壓是250 V，用戶需要的電壓是220 V，輸電線電阻為10 .若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的4%，試求：（1）在輸電線路中設(shè)置的升、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比.（2）畫出此輸電線路的示意圖.（3）用