高二物理交变电流(1-1)

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交变电流

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一、交流发电机1、交流发电机的构造 定子和转子 交流发电机的种类 旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动) 电枢动磁极不动)

旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动) 磁极动电枢不动)

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2、交变电流的定义：强度和方向都 交变电流的定义： 随时间做周期性变化的电流叫做交 变电流 。 (1)方向都不变的电流叫直流电。 方向都不变的电流叫直流电。 (2)大小不变方向改变的电流也是 交流电。 交流电。

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二、交流电的变化规律1.正弦式电流 1.正弦式电流 (1)定义 电网中的交变电流，它的电流、 定义： (1)定义：电网中的交变电流，它的电流、 电压随时间按正弦函数的规律变化。 电压随时间按正弦函数的规律变化。 从中性面开始计时： 从中性面开始计时： 电流瞬时值表达式： 电流瞬时值表达式：i=Imsinωt 电压瞬时值表达式： 电压瞬时值表达式：u=Umsinωt 交流的峰值：电流和电压的最大值。 交流的峰值：电流和电压的最大值。

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2.图像：交变电流的变化规律可以用示波器显 2.图像：交变电流的变化规律可以用示波器显 图像 示波器 示出来。 示出来。U/ V

Um

电流最大值 电流瞬时值 t/s

0

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交流电的图像

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3. 交变电流的周期和频率(1) 周期 : 交变电流完成一次周期性变化所需的时 ) 叫做交变电流的周期， 表示， 间,叫做交变电流的周期，通常用 表示，单位是 . 叫做交变电流的周期 通常用T表示 单位是s. (2) 频率 交变电流在 内完成周期性变化的次数 内完成周期性变化的次数, ) 频率: 交变电流在1s内完成周期性变化的次数 叫做交变电流的频率，通常用f表示 单位是赫兹(Hz) 表示,单位是赫兹 叫做交变电流的频率，通常用 表示 单位是赫兹 关系是 (3) 周期和频率的 关系是: ) 1 1 f = , T= T f

我国使用的交 变电流， 变电流，频率 是50 Hz

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三、交变电流能通过电容器 交变电流能通过电容器1.本质：电容器接到交流电路中后, 1.本质：电容器接到交流电路中后,交替产 本质 生充电和放电,使电路中有交变电流, 生充电和放电,使电路中有交变电流,似乎 电流“通过”了电容器。 电流“通过”了电容器。 2.作用 电容在交流电路中有“通交流、 作用： 2.作用：电容在交流电路中有“通交流、 隔直流”“通高频、阻低频”的特性。 ”“通高频 隔直流”“通高频、阻低频”的特性。

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四、交流电的有效值(1)依据：电流热效应 )依据： 相同阻值的 (2)定义：使交变电流和直流通过相同阻值的 )定义：使交变电流和直流通过相同阻值 相等时间内产生相等的热量， 电阻，如果它们在相等时间内产生相等的热量 电阻，如果它们

在相等时间内产生相等的热量， 就把这一直流的数值叫做这一交变电流的有效值 (3)特点：交变电流的有效值根据电流的热 )特点： 效应来规定，与电流的方向无关，在计算时， 效应来规定，与电流的方向无关，在计算时， 要紧扣电流通过电阻生热或热功率进行计算， 要紧扣电流通过电阻生热或热功率进行计算， 相同时间”至少要取一个周期的时间 “相同时间”至少要取一个周期的时间

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(4) 有效值与峰值的关系

1 Ie = Im = 0.707Im 21 Ue = Um = 0.707Um 2任何电流都有有效值，但上述关系只限于 任何电流都有有效值， 正弦式交变电流， 正弦式交变电流，对其他形式的交变电流 并不适用.但可按有效值的定义进行推导 并不适用 但可按有效值的定义进行推导

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注意 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效 交流用电设备上所标的额定电压和额定电流是有效 用电设备上所标的额定电压和额定电流是 交流电压表和交流电流表的示数是有效值； 值；交流电压表和交流电流表的示数是有效值；交 变电流的数值在无特别说明时都是指有效值 变电流的数值在无特别说明时都是指有效值 在计算交变电流通过导体产生的焦耳热， 在计算交变电流通过导体产生的焦耳热，做功的 电功率以及保险丝的熔断电流时， 电功率以及保险丝的熔断电流时，只能用交变电 流的有效值

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矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内 的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t 的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t 的变化规律如图所示， 的变化规律如图所示，则下列说法正确的是 ( ) DA.t1时刻通过线圈的磁通量为零 B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝 对值为最大 C.t3时刻通过线圈的磁通量变化 率的绝对值最大 D.每当 的方向变化时， 每当e D.每当e的方向变化时，通过线 圈的磁通量绝对值都为最大

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