【高中物理交变电流教案】高中物理交变电流知识点讲解

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1. 交流电的产生
  (1)交流电:大小和方向均随时间作周期性变化的电流。
  (2)交流电的产生
  ①平面线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动时,线圈中就会产生按正弦规律变化的交流电,这种交流电叫正弦式交流电。
  ②中性面:垂直于磁场的平面叫中性面。线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率为零,此位置线圈中的感应电动势为零,且每经过中性面一次感应电流的方向改变一次。线圈每转一周,两次经过中性面,感应电流的方向改变两次。
  (3)正弦式交流电的变化规律:
  若从中性面位置开始计时,那么线圈中的电动势、电流、加在外电阻上的电压的瞬时值均按正弦规律变化。
  2. 表征交流电的物理
  (1)描述交流电的大小
  ①瞬时值:交流电的瞬时值反映的是不同时刻交流电的大小和方向。
  ②最大值:交流电在变化过程中所能达到的最大值是表征交流电强弱的物理量。
  ③有效值:是根据交流电的热效应规定的,反映的是交流电在能量方面的平均效果。让交流电与恒定电流通过阻值相同的电阻,若在相等时间内产生的热量相等,这一恒定电流值就是交流电的有效值。
  各种电器设备所标明的额定电流和额定电压均是有效值。
  (2)周期和频率:是用来表示交流电变化快慢的物理量:
  3. 变压器
  (1)变压器的构造及原理
  ①构造:由一个闭合的铁芯以及绕在铁芯上的两组(或两组以上)的线圈组成。和电源相连的线圈叫原线圈,与负载相连的线圈叫副线圈。
  ②工作原理:原线圈加上交变电压后会产生交变的电流,这个交变电流会在铁芯中产生交变的磁通量,那么副线圈中会产生交变电动势,若副线圈与负载组成闭合电路,副线圈中也会有交变电流产生,它同样在铁芯中激发交变的磁通量,这样,由于原、副线圈中有交变电流通过而发生的一种相互感应现象叫互感现象。变压器工作的物理基础就是利用互感现象。
  (2)理想变压器
  ①铁芯封闭性好、无漏磁现象,即穿过原、副线圈的磁通量相等。
  ②线圈绕组的电阻不计,无铜损现象。
  ③铁芯中涡流不计,即铁芯不发热,无铁损现象。
  对理想变压器有:原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率。
  4. 远距离输电
  (1)远距离输电要解决的关键问题是减少输电线上电能的热损耗。
  (2)减少远距离输电过程中电能损失的方法:
  若输电功率为P,输电电压为U,输电线电阻为R,则输电线上热损耗P损=I2R小ρ和增大S的办法减小R,但作用有限:另一是减小输电电流I,在输电功率P一定的输电功率。

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