高二物理知識點的彙總
交流電
知識要點:
1、交流電
2、基本要求:
(1)理解正弦交流電的產生及變化規律
①矩形線圈在勻強磁場中,從中性面開始旋轉,在已知B、L、 情況下,會寫出正弦交流電的函數表達式並畫出它的圖象。②函數表達式與圖象相互轉換。
(2)識記交流電的物理量,最大值、瞬時值、有效值;週期、頻率、角頻率;
(3)理解變壓器的工作原理及初級,次級線圈電壓,電流匝數的關係。理解遠距離輸電的特點。
(4)瞭解三相交流電的產生。
一、交流電的產生及變化規律:
1、產生:強度和方向都隨時間作週期性變化的電流叫交流電。
矩形線圈在勻強磁場中,繞垂直於勻強磁場的線圈的對稱軸作勻速轉動時,產生正弦(或餘弦)交流電動勢。當外電路閉合時形成正弦(或餘弦)交流電流。
2、變化規律:
中性面:與磁力線垂直的平面叫中性面。
線圈平面位於中性面位置時,穿過線圈的磁通量最大,但磁通量變化率為零。因此,感應電動勢為零 。
當線圈平面勻速轉到垂直於中性面的位置時(即線圈平面與磁力線平行時)穿過線圈的磁通量雖然為零,但線圈平面內磁通量變化率最大。因此,感應電動勢值最大。
3、發電機:
發電機的基本組成:線圈(電樞)、磁極
旋轉磁極式發電機能產生高電壓和較大電流。輸出功率可達幾十萬千瓦,所以大多數發電機都是旋轉磁極式的。
二、表徵交流電的物理量:
1、瞬時值、最大值和有效值:交流電在任一時刻的值叫瞬時值。瞬時值中最大的值叫最大值又稱峯值。交流電的有效值是根據電流的熱效應規定的:讓交流電和恆定直流分別通過同樣阻值的電阻,如果二者熱效應相等(即在相同時間內產生相等的熱量)則此等效的直流電壓,電流值叫做該交流電的電壓,電流有效值。
正弦(或餘弦)交流電電動勢的有效值 和最大值 的關係為:交流電壓有效值 ;交流電流有效值 。
注意:通常交流電錶測出的值就是交流電的有效值。用電器上標明的額定值等都是指有效值。用電器上説明的耐壓值是指最大值。
2、週期、頻率和角頻率
交流電完成一次週期性變化所需的時間叫週期。以T表示,單位是秒。
交流電在1秒內完成周期性變化的次數叫頻率。以f表示,單位是赫茲。
我國市電頻率為50赫茲,週期為0.02秒。
三、三相交流電:
1、三個互成120度的三個相同線圈,固定在同一轉軸上,在同一勻強磁場中作勻速轉動,將產生三個交變電動勢,所產生的電流叫做三相交流電。
由於這三個線圈是相同的,因此,它們將產生三個依次達到最大值的交變電動勢。相當於三個最大值和週期都相同的獨立電源。
2、每個獨立電源稱作一相,雖然每相的.電動勢的最大值和週期都相同,但是它們不能同時為零或者同時達到最大值。由於三個線圈的平面依次相差120度角,它們到達零值和最大值的時間依次落後 週期。
四、變壓器:
1、變壓器是可以用來改變交流電壓和電流的大小的設備。
理想變壓器的效率為1,即輸入功率等於輸出功率。對於原、副線圈各一組的變壓器來説,原、副線圈上的電壓與它們的匝數成正。
注意:a.對於副線圈有兩組或兩組以上的變壓器來説,原、副線圈上的電壓與它們的匝數成正比的規律仍然成立,但各副線圈的電流則應根據功率關係 ,去計算各線圈的電流強
b.各公式中的I、U、P均指有效值,不能用瞬時值。
2、遠距離送電:
由於送電的導線有電阻,遠距離送電時,線路上損失電能較多。
在輸送的電功率和送電導線電阻一定的條件下,提高送電電壓,減小送電電流強度可以達到減少線路上電能損失的目的。
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