高中物理 《交变电流》基本概念规律总结

紫色玫瑰

1．线圈在匀强磁场中匀速转动时产生正弦交流电
（1）瞬时值：
从中性面开始计时：
电动势瞬时值：e=Emsinωt；
电压瞬时值：u=Umsinωt；
电流瞬时值：ί=Imsinωt    (ω=2πf)
从峰值面（或许中性面垂直的位置）开始计时：
电动势瞬时值：e=Emcosωt；
电压瞬时值：u=Umcosωt；
电流瞬时值：ί=Imcosωt    (ω=2πf)


甲、丙图为中性面，乙、丁图为峰值面。
（2）电动势峰值Em=nBSω电流峰值(纯电阻电路中)；Im=Em/R总；Um=Im·R
（3）正(余)弦式交变电流有效值
E=Em/√2  ;
U=Um/√  2     ;  I=Im/√2
通常所说的交变电流、电压、电动势均指有效值；
用电器铭牌上所标的额定电压都是有效值；交流电表(交流电流表、交流电压表)所测的数值均是有效值；
计算与电流的热效应有关的物理量(如电功、电功率、焦耳热以及确定保险丝的熔断电流等)时都要用有效值．
（4）平均值：交变电流图像与时间轴所围面积与时间的比值叫做交流的平均值．感应电动势的平均值用法拉第电磁感应定律求解，E=E=nΔΦ/Δt；
计算交流电在一段时间内通过导线某一横截面的电荷量时，要用平均值．
q=I·Δt=E/R总·Δt=nΔΦ/ΔtR总·Δt=nΔΦ/R总
2．变压器：变压器可以改变交流电的电压和电流，但不能改变交流电的功率。
（1）变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制．
（2）变压器的低压线圈匝数少而通过的电流大，应当用较粗的导线绕制．
3．理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2；
I1/I2=n2/n1；P入=P出
3．电感和电容对交变电流的阻碍作用：（1）电感对交变电流的阻碍作用：
①感抗：表示电感线圈对交变电流阻碍作用的大小，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越大，感抗越大，对交变电流阻碍作用越大．
②电感对交流的阻碍作用：通直流，阻交流(低频扼流圈)；通低频，阻高频(高频扼流圈)。
（2）电容对交变电流的阻碍作用：
①容抗：表示电容对交变电流阻碍作用的大小，电容器的电容越大，交变电流的频率越大，容抗越小，对交变电流阻碍作用越小．②电容对交流的阻碍作用：通交流，隔直流；通高频，阻低频。

备注：
(1)发电机中，线圈在中性面位置磁通量最大，感应电动势为零，过中性面电流方向就改变
(2)有效值是根据电流热效应定义的，交流电表、电器铭牌上指示的值都是有效值；没有特别说明的交流数值都指有效值．
(3)计算电路中的热量用有效值，计算电路中的电量用平均值．计算某一时刻的值用瞬时值。
(4)理想变压器的匝数比一定时，输出电压由输入电压决定，输入电流由输出电流决定，输入功率等于输出功率，当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大，即P出决定P入．(5)在远距离输电中，采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失：
P′=(P/U)^2·R，P′：输电线上损失的功率，P：输送电能的总功率，U：输送电压，R：输电线电阻。