十六 交变电流远距离输电-2023年新高考物理普通高中学业水平等级性考试总复习大纲

云达一甲淡育斗技有限司 十六交变电流远距离输电 甲教科技有限公司 北京达一平教育 297.电流分类 北京宏达 ·大小、方向都随时间做周期性变化的电流叫作交变电流。大小不变， 方向改变的电流也是交变电流。 公同 ·大小和方向都随时间按正（余）弦规律变化的电流，称为正（余）弦式交变电流。 日常生活中用电，是正弦式交变电流。 北京宏达一甲骏等 ·方向不随时间变化的电流称为直流。 ·大小和方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 云达一中教育技有限公司 交变电流的几种i-图像 直流的几种-t图像 小交变电流和直流的最 主要区别是电流方向 是否随时间做周期性 变化。 运达一 298.正弦式交变电流的产生原理 有限公司 ·产生条件：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴，从中性面开始 匀速转动。 达 有限公同 ·教学用交流发电机：教学用发电机产生的电流，大小和方向都在不断地变化，是一种 交变电流。如下页图所示，两磁极之间产生的磁场可近似为匀强磁场。为了便于观 察，图中只画出了其中的一匝线圈。线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在滑 环L上；导体做的两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环 和电刷保持与外电路的连接。 运达一甲铁育科技有限公司 交变电流远距离输电·物理 ·197· ·产生原理：司 当线图平面逆 科技有限公可 当线圈再转过 教 北京宏达 线圈平面垂直 时针转过 2 2 时，AB、CD 于磁感线， 时，线圈平面 再转过牙时， 再转过牙时， 2 变 2 边的瞬时速度 AB、CD边此 线圈处于起始 化 与磁感线平 线圈又处于中 方向跟线圈经 时速度方向与 位置，与图甲 规 行，AB、CD边 性面位置，线 过图乙位置时 磁感线平行， 位置相同，线 律 垂直切割磁感 圈中没有 的速度方向相 线圈中没有感 圈中没有 线，线圈中感 感应电动势。 反，产生的感 应电动势。 感应电动势。 应 电动势 应电动势方向 支有限公司 最大。 相反 中性面 中性面垂面 中性面 中性面垂面 中性面 B 立 体 图 6 截面 朗区1区 图 牵限司 线圈平面又与磁场方向平行， 线圈不停地旋转，便 感应电动势又变为最大。 产生了交变电流。 云达 感应电动势 技有公司 图 像 0 2 2π 线圈平面与磁场方向平 线圈平面与磁场方向垂直时，感应 行时，感应电动势最大。 电动势最小，并在此改变方向。 运达一甲孩育斗技有提公司 交变电流远距离输电·物理 ·198* 海限公司 续表 表 电动势： 负载两端的电压： 即教 达 e=E sin ot =NBSosin t 技有电流： i= Isin ot u 式 么.sin at京左达 (从中性面位置开始计时) ·线圈平面在中性面和中性面垂面的特征比较： 中性面 中性面垂面 线圈平面与磁场方向垂直 位置 线困平面与磁场方向平支有公司 北京 最大 磁通量 0 云达一甲铁育科技有公司 0 磁通量的 变化率 最大 0 感应电动势公司 最大 器大 0 北京宏达 感应电流 大小 最大 线圈边缘 0° 线速度与磁 90° 场方向夹角 电流方向 公护芬夸斗友有改变 是否改变 不变 A①线圈每经过中性面一次，电流方向改变一次。线圈每转动一（交流的一个周期），经过中性面两次， 电流的方向改变两次。 ②线圈经过中性面垂面时，感应电动势、感应电流是最大值。线圈每转动一周，经过中性面垂面两次。 怎么来的请结合下列情境完成感应电动势表达式的推导。 公司 若线圈平面从中性面开始以角速度ω匀速转动，则经过时间，线圈转过的角度 为0=ωt,AB边线速度与磁感线的夹角也为0=wt, 北宏江一甲 AB边转动的线速度大小为)=w AB边产生的感应能电动势为eB=BLanusin 0=BLABO· in BSosin ot 运达一甲铁育科技有限公司 交变电流远距离输电·物理 ·199* 云达一甲拔育科技有限司 t=0 t=0 中性面 甲教首科技有服公司 中性面 AB B A(B) 北京方达一教 N 逆时针转动切面图 教育技有跟公司 一匝线圈产生的感应电动势e1=eB+ecD=2eAB=BSwsin wt, N匝线圈产生的总感应电动势e=Ne,=VBSosin wt。 ④若线图平面处于与中性面成P。夹角位置开始计时，则瞬时值表达式中加初相位p。即可，表达式为©= NBS@sin(+pa)。若线圈以垂直中性面位置开始计时此时P。= T 则e=VBSocos wte 299.描述交变电流的儿个物理量 技有限么司 ·周期和频率：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫作它的周期，通常 用T表示，单位是秒(s)。交变电流完成周期性变化的次数与所用时间之比叫 10 作它的频率，数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的次数，频率通常用∫ 表示，单位是赫兹