内容正文:
专题02 选修3-2第五章 交变电流
交变电流基础
1.定义:大小和方向都随时间发生周期性变化的电流
交变电流的产生及描述
2.产生原理:线圈在磁场中做切割磁感线的运动
中性面 切割面[来源:Zxxk.Com]
切割面 中性面
3.交流电的描述
1 电动势e=Emsinωt Em是电动势的峰值
ω是线圈转动的角速度(rad/s)
2 电流i=Im sinωt Im是电流峰值
3 周期T= f是频率
交变电流是
A. 矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动时产生的电流
B. B. 按正弦规律变化的电流
C. 按余弦规律变化的电流
D. 大小、方向随时间做周期性变化的电流
4.交流电四值比较
[来源:学*科*网]
物理涵义
重要关系
适用情况
瞬时值
某一时刻的瞬时值
e=Emsinωt
i=Im sinωt
计算某时刻线圈受力
最大值
最大瞬时值
Em=nBSω
Im=
确定电器的耐压值,电容和二极管的击穿电压
平均值
一段时间的平均值
=n=
计算电量
有效值
跟交流电热效应相同的直流值
E有= I有=
计算热功,额定值,测量值,保险丝的熔断电流等
1.(2018•海南)如图,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有一面积为S的矩形单匝闭合导线abcd, ab 边与磁场方向垂直,线框的电阻为R。使线框以恒定角速度 绕过ad、bc中点的轴旋转。下列说法正确的是( )
A. 线框abcd中感应电动势的最大值是
B. 线框abcd中感应电动势的有效值是
C. 线框平面与磁场方向平行时,流经线框的电流最大
D. 线框平面与磁场方向垂直时,流经线框的电流最大
2.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势按正弦规律变化,其瞬时值的表达式为e=220 sin100πtV,下列说法中正确的是( )
A. 频率是50Hz
B. 当t=0时,线圈平面与中性面重合
C. 当t=s时,e的值最大,为220 V
D. 线圈转动的角速度为314rad/s
3.(2018•卷Ⅲ)一电阻接到方波交流电源上,在一个周期内产生的热量为Q方;若该电阻接到正弦交变电源上,在一个周期内产生的热量为Q正。该电阻上电压的峰值为u0 , 周期为T,如图所示。则Q方: Q正等于( )
A. B
C. 1:2 D. 2:1
4.一发电机产生的正弦式交流电电动势随时间变化规律如图甲所示,已知发电机线圈内阻为 ,外接一只电阻为 的灯泡,如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A. 灯泡消耗的功率
B. 每秒钟灯泡中电流方向变化100次
C. 灯泡中的最大电流值为
D.发电机线圈内阻 产生的焦耳热
5.如图所示,图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻,则经过1 min的时间,两电阻消耗的电功之比W甲∶W乙为( )
A. 1∶
B. 1∶2
C. 1∶3
D. 1∶6
5.电感、电容对交流电的影响
1 电感:通直流,阻交流;通低频,阻高频
2 电容:通交流,断直流;通高频,阻低频
1.如图所示,有三个完全相同的灯泡,额定功率足够大,直流电源E1内阻可以忽略,交流电源E2的电动势有效值与E1相等,电感的电阻不计.当S接A时,三灯亮度相同,当S接B时( )
A. 甲、乙、丙三灯亮度相同 B. 甲亮度不变
C. 甲和乙亮度相同,丙不亮 D. 乙最亮,丙不亮
2.如图所示电路中,L为电感线圈,R为灯泡,电流表内阻为零,电压表内阻无限大,交流电源的电压u=220 sin 100πt V,若保持电压的有效值不变,只将电源频率改为100 Hz,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数增大 B. 电压表示数增大
C. 灯泡变亮 D. 灯泡变亮
理想变压器
1 构造
2 原理:互感[来源:Z§xx§k.Com]
3 变比公式
一对一电压 :=
一对多电压 :=k
一对一电流:
一对多电流: n1I1=n2I2+n3I3+……
④变压器制约关系
(1)电压制约: “原制约副”.
(2)电流制约: “副制约原”
(3)负载制约:“副制约原”
1.如图所示,理想变压器的原线圈接有频率为f、电压为U的交流电,副线圈接有光敏电阻R、交流电表 .下列说法正确的是( )
A. 当U增大时,变