交流电
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总结一、交流电的产生及变化规律：(1)产生：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电.矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时,如图生正弦(或余弦)交流电动势.当外电路闭合时形成正弦(或余弦)交流电流.(2)变化规律：(1)中性面：与磁感线垂直的平面叫中性面.5-2(A)所示,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量O线圈平面位于中性面位置时,如图变化率为零.因此,感应电动势为零图5—2当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时,如图5-2(C)所示,穿过线圈的磁通量虽然为零,但线圈平面内磁通量变化率最大.因此,感应电动势值最大.5m=2-NBl-v=NB•8s(伏)(N为匝数)(2)感应电动势瞬时值
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达式：5—2(B)假设从中性面开始,感应电动势白^瞬时值表达式：em：・5int(秋)如图所示.假设从线圈平面与磁感线平行开始计时,那么感应电动势瞬时值表达式为：e=Smcos砂t(伏)如图5—2(D)所示二、表征交流电的物理量：(1)瞬时值、最大值、有效值和平均值：交流电在任一时刻的值叫瞬时值.瞬时值中最大的值叫最大值又称峰值.让交流电和恒定直流分别通过同样阻值的交流电的有效值是根据电流的热效应规定的:电阻,如果二者热效应相等〔即在相同时间内产生相等的热量〕那么此等效的直流电压,电流值叫做该交流电的电压,电流有效值.正弦〔或余弦〕交流电电动势的有效值S和最大值Em的关系为：€=一三二0.7078m■.2注意：通常交流电表测出的值就是交流电的有效值.用电器上标明的额定值等都是指有效值.用电器上说明的耐压值是指最大值.交流电的平均值的计算方法和公式：〔2〕周期、频率和角频率交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期.以T表示,单位是秒.交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率.以f表示,单位是赫兹.周期和频率互为倒数,即Tf我国市电频率为50赫兹,周期为0.02秒.2■角频率&0三一三2f单位：弧度/秒T交流电的图象：e_°msin-t图象如图5—3所75.e=,第cos◎t图象如图5-4所示.—/辱M一启.-JX/qmt『三.电感和电容对交变电流的影响①电感对交变电流有阻碍作用,阻碍作用大小用感抗表示.“通直流,阻交流,通低频,阻高频〞②电容对交变电流有阻碍作用,阻碍作用大小用容抗表示“隔直流、通交流,阻低频、通高频〞四.变压器变压器是可以用来改变交流电压和电流的大小的设备.理想变压器输入功率等于输出功率.对于原、副线圈各一组的变压器来说〔如图原、副线圈上的电压与它们的匝数成正.5-6),U1nin2由于有Ui11=U2I2,因而通过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比.Iin2I2ni注意：1.理想变压器各物理量的决定因素输入电压Ui决定输出电压U2,输出电流I2决定输入电流I1,输入功率随输出功率的变化而变化直到到达变压器的最大功率(负载电阻减小,输入功率增大；负载电阻增大,输入功率减小).2.一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流的关系1：2：3：,=1：2：3：,11=22+33+,UUUnnnInInIn上述各公式中的I、U、P均指有效值,不能用瞬时值.图5-6电压互感器是将高电压变为低电压,故其原线圈弁联在待测高压电路中；电流互感器是(3)电压互感器和电流互感器将大电流变为小电流,故其原线圈串联在待测的高电流电路中(二)解决变压器问
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的常用方法思路1电压思路.变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n"n2；当变压器有多个副绕组时U“n1=U2/n2=U3/n3=,,思路2功率思路.理想变压器的输入、输出功率为P=P,即P=P;当变压器有多个TOC\o"1-5"\h\z入出12副绕组时P=P+P+,,123思路3电流思路.由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I/I=n/n；当变压器有1221多个副绕组时nI=nI+nI+,,112233动态分析问题的思路程序可表示为：U1n1_U2UU2n2I2R负载PP(IU=I2U2)PnU1P1121I11I1,U2'I2'I1"决定决定决定决定思路5原理思路.变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中A①/t相等;五.电能的输送由于送电的导线有电阻,远距离送电时,线路上损失电能较多.在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下,减少线路上电能损失的目的.提升送电电压,减小送电电流强度可以到达线路中电流强度I和损失电功率计算式如下:P损=U出求,由于U出不是全部降落在导线上R线P输八2I-P损—IR线U出注意：送电导线上损失的电功率,不能用
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