3-2期末复习-交变电流的产生和描述

第1课时交变电流的产生和描述考点内容要求考纲解读交变电流、交变电流的图象Ⅰ1．交变电流的产生及其各物理量的变化规律，应用交流电的图象解决问题．2．利用有效值的定义，对交变电流的有效值进行计算．3．理想变压器原、副线圈中电流、电压、功率之间的关系应用，变压器动态变化的分析方法．4．远距离输电的原理和相关计算．5．传感器的简单使用，能够解决及科技、社会紧密结合的问题.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ理想变压器Ⅰ远距离输电Ⅰ实验：传感器的简单使用导学目标 1.能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式.2.能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算．一、交变电流的产生和变化规律[基础导引]关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是 ( )A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次C．线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零D．线圈在及中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动势最大[知识梳理]1．交变电流大小和方向都随时间做__________变化的电流．如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图(a)所示．图12．正弦交流电的产生和变化规律(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕________________方向的轴匀速转动．(2)中性面：①定义：及磁场方向________的平面．②特点：a.线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量________，磁通量的变化率为______，感应电动势为______．b.线圈转动一周，________经过中性面．线圈每经过____________一次，电流的方向就改变一次．(3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为__________曲线．如图1(a)所示．思考：由正弦交流电的图象可以得出哪些物理量？二、描述交变电流的物理量[基础导引]我们日常生活用电的交变电压是e＝2202sin 100πt V，它是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，则下列说法正确的是________．①交流电的频率是50 Hz②交流电压的有效值是220 V③当t＝0时，线圈平面恰好及中性面平行④当t＝150s时，e有最大值220 2 V⑤电流每秒方向改变50次[知识梳理]1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成________________变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)．公式：T＝2πω.(2)频率f：交变电流在1 s内完成周期性变化的________，单位是赫兹(Hz)．(3)周期和频率的关系：T＝________或f＝________.2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一________的值，是时间的函数．(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的________．(3)有效值：让交流及恒定电流分别通过________的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的________相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就是这个交流的__________．(4)正弦式交变电流的有效值及峰值之间的关系I ＝____________，U ＝____________，E ＝____________.(5)平均值：是交变电流图象中波形及横轴所围面积跟时间的比值.考点一 正弦交流电的变化规律 考点解读1．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)规律 物理量函数 图象磁通量 Φ＝Φm cos ωt ＝BS cos ωt电动势e ＝E m sin ωt ＝nBSωsin ωt 电压u ＝U m sin ωt ＝RE m R ＋r sin ωt 电流 i ＝I m sin ωt ＝E m R ＋r sin ωt2(1)线圈平面及中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变．(2)线圈平面及中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．3．书写交变电流瞬时值表达式的基本思路(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式E m＝nBSω求出相应峰值．(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．如：①线圈从中性面位置开始转动，则i －t 图象为正弦函数图象，函数式为i ＝I m sin ωt .②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i －t 图象为余弦函数图象，函数式为i＝I m cos ωt.特别提醒 1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律及线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关．2．Φ－t图象及对应的e－t图象是互余的．典例剖析例1 如图2甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda方向为电流正方向，则 ( )图2A．乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程B．乙图中c时刻对应甲图中的C图C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz例2 实验室里的交流发电机可简化为如图3所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V．已知R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是( )A．线圈平面及磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零B．从线圈平面及磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i＝2sin 50πt AC．流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次D．电阻R上的热功率等于10 W跟踪训练 1 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电压随时间变化的图象如图4所示，下列说法中正确的是 ( ) A．交流电压的有效值为36 2 VB．交流电压的最大值为36 2 V ，频率为0.25 HzC．2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D．1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快考点二交变电流“四值”的比较及理解考点解读交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值e＝E m sin ωti＝I m sin ωt计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值E m＝nBSωI m＝E mR＋r讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值E＝E m2U＝U m2I＝I m2适用于正(余)弦式电流(1)计算及电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图象中图线及时间轴所夹的面积及时间的比值E＝Bl vE＝nΔΦΔtI＝ER＋r计算通过电路截面的电荷量典例剖析例3 一理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2＝11∶5，原线圈及正弦交变电源连接，输入电压u如图5所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则 ( ) A．流过电阻的电流是20 AB．及电阻并联的电压表的示数是100 2 VC．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 JD．变压器的输入功率是1×103 W例4 如图6所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 Ω，外接电阻R＝9 Ω，匀强磁场的磁感应强度B＝1πT，当线圈以300 r/min的转速匀速旋转时．问：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；(2)线圈转过130s时电动势的瞬时值多大？(3)电路中，电压表和电流表的示数各是多少？(4)从中性面开始计时，经130s通过电阻R的电荷量是多少？思维突破有效值是交流电中最重要的物理量，必须会求，特别是正弦交流电的有效值，应记住公式．求交变电流有效值的方法有：(1)利用I＝I m2，U＝U m2，E＝E m2计算，只适用于正(余)弦式交流电．(2)利用有效值的定义计算(非正弦式交流电)．在计算有效值时“相同时间”至少取一个周期或周期的整数倍．(3)利用能量关系求解．当有电能和其他形式的能转化时，可利用能量守恒定律来求有效值．跟踪训练 2 一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图7所示．由图可知 ( )图7A．该交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin (25t) V B．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为100 2 VD ．若将该交流电压加在阻值为R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W14.对交变电流图象的意义认识不清例5 如图8甲所示，一矩形线圈abcd 放置在匀强磁场中，并绕过ab 、cd 中点的轴OO ′以角速度ω逆时针匀速转动．若以线圈平面及磁场夹角θ＝45°时(如图乙)为计时起点，并规定当电流自a 流向b 时，电流方向为正．则下列四幅图中正确的是 ( )图8误区警示 不能将交变电流的产生原理及图象正确结合，或判断初始时刻的电流方向错误而错选C.正确解析 从乙图可看出初始时刻线圈平面及中性面的夹角为，又由楞次定律可判断，初始时刻电流方向为从b 到a(及正方向相反)，故瞬时电流的表达式为i=-imcos (+ωt)，图象D 符合题意．答案 D正本清源 对于交变电流的图象问题，关键在于把线圈在匀强磁场中的具体位置及图象上的时刻对应好，也就是把交变电流的变化规律及线圈在磁场中转动的具体情景对应好！跟踪训练3 如图9所示，在垂直纸面向里的有界匀强磁场中放置矩形线圈abcd .线圈cd 边沿竖直方向且及磁场的右边界重合．线圈平面及磁场方向垂直．从t ＝0时刻起，线圈以恒定角速度ω＝2πT绕cd 边沿图示方向转动，规定线圈中电流沿abcda 方向为正方向，则从t ＝0到t ＝T 时间内，线圈中的电流i 随时间t 的变化关系图象为下图中的( )15．忽视交变电流“四值”的区别，造成运用时的错误例6 一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图10甲所示．已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则 ( )图10A．电压表的示数为220 VB．电路中的电流方向每秒钟改变50次C．灯泡实际消耗的功率为484 WD．发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J误区警示错解1：不能正确区分电源电动势和路端电压，易错选A.错解2：认为在一个周期内电流的方向改变1次，则会错选B.正确解析电压表示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值E m＝220 2 V，有效值E＝220 V，灯泡两端电压U＝RER＋r＝209 V，A错；由图象知T＝0.02 s，一个周期内电流方向改变两次，可知1 s内电流方向改变100次，B错；灯泡消耗的实际功率P＝U2R＝209295.0W＝459.8 W，C错；电流的有效值I＝ER＋r＝2.2 A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q＝I2rt＝2.22×5.0×1 J＝24.2 J，D对．答案D正本清源在解答有关交变电流问题时，除要注意电路结构外，还要区分交变电流的最大值、瞬时值、有效值和平均值，最大值是瞬时值中的最大量值，有效值是以电流的热效应来等效定义的，及电磁感应问题一样，求解及电能、电热相关问题时，一定要使用有效值，而求解通过导体截面的电荷量时一定要用平均值.跟踪训练4 某交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势及时间的关系如图11所示．如果此线圈和一个R＝100 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列叙述正确的是( )A．交变电流的周期为0.02 sB．交变电流的最大值为1 AC．交变电流的有效值为1 AD．电阻R两端的最大电压为141 VA组交变电流的产生及图象1．如图12所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是 ( ) A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B．线圈先后两次转速之比为3∶2C．交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin 5πt (V)D．交流电b的最大值为5 V2．如图13所示，N＝50匝的矩形线圈abcd，ab边长l1＝20 cm，ad边长l2＝25 cm，放在磁感应强度B＝0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO′轴以n＝3000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r＝1 Ω，外电路电阻R＝9 Ω，t＝0时，线圈平面及磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里．(1)在图中标出t＝0时感应电流的方向．(2)写出线圈感应电动势的瞬时值表达式．(3)线圈转一圈外力做功多大？(4)从图示位置转过90°的过程中流过电阻R的电荷量是多大？B组交变电流的“四值”3．在如图14甲所示的电路中，电阻R的阻值为50 Ω，在ab 间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中正确的是( )图14A．交流电压的有效值为100 VB．电流表示数为2 AC．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s D．在1分钟内电阻R上产生的热量为1.2×104 J4．如图15所示，交流发电机线圈的面积为0.05m2，共100匝．该线圈在磁感应强度为1πT的匀强磁场中，以10π rad/s的角速度匀速转动，电阻R1和R2的阻值均为50 Ω，线圈的内阻忽略不计，若从图示位置开始计时，则( )A．线圈中的电动势为e＝50sin 10πt VB．电流表的示数为 2 AC．电压表的示数为50 2 VD．R1上消耗的电功率为50 W课时规范训练(限时：45分钟)一、选择题1．下面关于交变电流的说法中正确的是( )A．交流电器设备上所标的电压和电流值是交流的最大值B．用交变电流表和交变电压表测定的读数值是交流的瞬时值C．给定的交流数值，在没有特别说明的情况下都是指有效值D．对同一电阻且时间相同，则跟交流有相同的热效应的直流的数值是交流的有效值2. 某线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，产生交变电流的图象如图1所示，由图中信息可以判断( )A．在A和C时刻线圈处于中性面位置B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零C．从A～D线圈转过的角度为2πD．若从O～D历时0.02 s，则在1 s内交变电流的方向改变100次3．如图所示，面积均为S的单匝线圈绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e ＝BSωsin ωt的图是 ( ) 4．(2011·四川理综·20)如图2所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ，转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面及磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A ．那么( )A ．线圈消耗的电功率为4 WB ．线圈中感应电流的有效值为2 AC ．任意时刻线圈中的感应电动势为e ＝4cos 2πTtD ．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ＝Tπsin 2πTt5．如图3所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P 1和P 2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转 到及磁场方向平行时 ( ) A ．线圈绕P 1转动时的电流等于绕P 2转动时的电流 B ．线圈绕P 1转动时的电动势小于绕P 2转动时的电动势 C ．线圈绕P 1和P 2转动时电流的方向相同，都是a →b →c →d D ．线圈绕P 1转动时dc 边受到的安培力大于绕P 2转动时dc 边受到的安培力6．图4中甲、乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化．下列说法正确的是( )甲乙图4A．图甲表示交流电，图乙表示直流电B．两种电压的有效值相等C．图甲所示电压的瞬时值表达式为u＝311sin 100πt V D．图甲所示电压经匝数比为10∶1的变压器变压后，频率变为原来的1107．小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势及时间呈正弦函数关系，如图5所示．此线圈及一个R＝10 Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻．下列说法正确的是 ( ) A．交变电流的周期为0.125 sB．交变电流的频率为8 HzC．交变电流的有效值为 2 AD．交变电流的最大值为4 A8．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图6甲所示，则下列说法中正确的是 ( )图6A．t＝0时刻线圈平面及中性面垂直B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大C．t＝0.02 s时刻，感应电动势达到最大D．该线圈相应的感应电动势图象如图乙所示9．如图7所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω转动，c、d两点及外电路相连，外电路电阻也为r，则下列说法中正确的是 ( )A．S断开时，电压表读数为22BωL2B．S断开时，电压表读数为28BωL2C．S闭合时，电流表读数为210rBωL2D．S闭合时，线框从图示位置转过π2过程中流过电流表的电荷量为BL2 7r10．如图8所示，矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R，当线圈由图示位置转过60°的过程中，下列判断正确的是 ( )A．电压表的读数为NBSω2B．通过电阻R的电荷量为q＝NBS 2(R＋r)C．电阻R所产生的焦耳热为Q＝N2B2S2ωRπ4(R＋r)2D．当线圈由图示位置转过60°时的电流为NBSω2(R＋r)二、非选择题11．如图9所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕及cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝________.线框从中性面开始转过π2的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝________.12．如图10所示，线圈面积为0.05 m2，共100匝，线圈总电阻为1Ω，及外电阻R＝9 Ω相连．当线圈在B＝2πT的匀强磁场中绕OO′以转速n＝300 r/min匀速转动时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式；(2)两电表的示数；(3)线圈转过160s时，电动势的瞬时值；(4)线圈转过130s的过程中，通过电阻R的电荷量；(5)线圈匀速转一周外力做的功．复习讲义基础再现一、基础导引CD知识梳理 1.周期性 2.(1)垂直于磁场(2)①垂直②a.最大零零b．两次中性面(3)正弦思考：周期T、频率f、峰值等．二、基础导引①②知识梳理 1.(1)一次周期性(2)次数(3)1f1T2.(1)时刻(2)最大值(3)相同热量有效值(4)I m2U m2E m2课堂探究例1 A例2 D跟踪训练1 BC例3 D例4 (1)e＝50sin 10πt V (2)43.3 V(3)31.86 V 3.54 A (4)14πC跟踪训练2 BD跟踪训练3 B跟踪训练4 B分组训练1．BC2．(1)adcba(2)e＝314cos 100πt V(3)98.6 J (4)0.1 C3．ABD 4.B课时规范训练1．CD2．D3．A4．AC5．A 6．C 7．C 8．B 9．BD 10．B11.2BSω2RBSR12．(1)e＝100sin 10πt V (2)5 2 A45 2 V (3)50 V (4)12πC (5)100 J。

第1讲交变电流的产生和描述知识排查交变电流、交变电流的图象1.交变电流大小和方向都随时间做周期性变化的电流。

2．正弦式交变电流的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。

(如图1所示)图1(2)图象：线圈从中性面位置开始计时，如图2甲、乙、丙所示。

图2正弦式交变电流的函数表达式、峰值和有效值1.周期和频率(1)周期(T)：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)，公式T＝2πω。

(2)频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数。

单位是赫兹(Hz)。

(3)周期和频率的关系：T＝1f或f＝1T。

2．交变电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。

如e ＝E m sin ωt 。

(2)最大值：交变电流或电压所能达到的最大的值。

(3)有效值①定义：让交流和恒定电流通过相同阻值的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，就把这一恒定电流的数值叫做这一交流的有效值。

②正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系I ＝I m 2，U ＝U m 2，E ＝E m 2。

(4)交变电流的平均值E －＝n ΔΦΔt ，I －＝n ΔΦ（R ＋r ）Δt 。

小题速练1．思考判断(1)交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化。

( )(2)线圈经过中性面位置时产生的感应电动势最大。

( )(3)我国使用的交流电周期是0.02 s ，电流方向每秒钟改变100次。

( )(4)任何交变电流的最大值I m 与有效值I 之间的关系是I m ＝2I 。

( )(5)交流电压表及电流表的读数均为峰值。

( )答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)×2．(多选)图3甲为交流发电机的原理图，正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO ′匀速转动，电流表为理想交流电表，线圈中产生的交变电流随时间的变化如图乙所示，则 ( )。

考点1. 交变电流的定义及其产⽣：1.交变电流：⼤⼩与⽅向都随时间做周期性的变化的电流叫交变电流。

2.正弦交变电流是随时间按正弦或余弦规律变化的交变电流，其函数图像是正弦曲线。

3.正弦式交流电的产⽣(过程如图)3.Em 与转轴的所在位置和线圈形状⽆关。

4.线圈转⾄中性⾯时,电流⽅向发⽣改变, 线圈转动⼀周,电流⽅向改变两次。

考点3. 表征正弦交变电流的物理量1.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间,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。

\\对于⽤其他⽅式产⽣的交变电流，其有效值与值间的关系均须根据有效值的定义作具体分析，计算。

(2)通常所说的交变电流的电流、电压;交流电表读数;交流电器的额定电压、额定电流，保险丝的熔断电流等都是指有效值。

(特例：电容器的耐压值是值。

)(3)①求解交流电产⽣的热量问题时,必须⽤有效值。

②若计算通过电路某⼀截⾯的电量,需⽤电流的平均值。

考点4. 电感对交变电流的影响电感对交变电流均有阻碍作⽤。

交变电流通过电感线圈时，线圈中产⽣⾃感电动势，阻碍电流的变化，形成了对电流的阻碍作⽤，这种阻碍作⽤叫感抗。

实验表明：线圈的⾃感系数越⼤，交变电流的频率越⾼，线圈的感抗越⼤，所以，电感线圈在交流电路中有“通直流、阻交流、通低频、阻⾼频”的特性应⽤：低频扼流圈，⾼频扼流圈考点5.电容对交变电流的影响1. 电容对交变电流也有阻碍作⽤。

电容器接到交流电路中后,交替充电和放电,使电路中有交变电流,似乎电流“通过“了电容器,由于电荷在电路中定向移动受到电容器极板上积聚电荷的反抗，因此产⽣对交变电流的阻碍作⽤，这种阻碍作⽤叫容抗。

实验表明：电容越⼤，交变电流的频率越⾼，电容的容抗越⼩。

电容在交流电路中有“通交流、隔直流、通⾼频、阻低频”的特性。

2. 应⽤：隔直电容：通交流，阻直流旁路电容：通⾼频，阻低频。

交变电流知识点交变电流是指电流的方向和大小交替变化的电流。

它由一个恒定大小的电流向一个恒定方向的电流瞬时转变，然后再返回原始方向，并以这种方式循环反复。

以下是关于交变电流的知识点：1.产生交变电流：-交变电流是通过交变电压产生的，例如：通过发电机或交流电源。

-发电机工作原理是通过转动导致磁感线的变化，进而在电线中产生电动势，从而产生交变电流。

2.交变电流的特点：-频率：通常以赫兹（Hz）为单位，表示单位时间内交变电流方向的变化次数。

-峰值值：交变电流的最大值，通常以安培（A）为单位。

-周期：一次完整的正负方向交替的变化所经历的时间，周期与频率的关系为频率=1/周期。

-有效值：交变电流的有效值等于恒定大小的直流电流，会产生相同的功率，实际上是交变电流沿时间轴做平方和再开方得到的值。

3.交变电流的表示方法：-正弦波：交变电流通常以正弦波的形式表示，x轴表示时间，y轴表示电流值，波形呈现连续的正负方向变化。

-波特图：使用特定软件测量的波形图，可以详细显示交变电流的频率、相位差等信息。

4.交变电流的应用：-交流电源：交变电流被广泛用于供电系统中，以便在长距离输送过程中降低能量损失。

-电力系统：交变电流用于发电、输电和配电系统，有效地满足了家庭、工业和商业对电能的需求。

-电动设备：将交变电流通过变压器转换为适用于不同电压设备的电流。

5.交变电流的危险性：-电击：高压交变电流对人体有致命的危险，能导致心脏骤停和其他严重的伤害。

-电弧：在电路中断或设备故障时，交变电流会产生电弧，可能引发火灾、爆炸和其他危险。

总结：交变电流是一种方向和大小周期性变化的电流，其特点包括频率、峰值值、周期和有效值，可以通过正弦波和波特图来表示。

交变电流在供电系统、电力系统、电动设备和通信系统中有广泛应用，但也存在一定的安全风险。

物理交变电流专项复习知识梳理： 一、交变电流1.交变电流：电流强度的大小和方向 ，这种电流叫交变电流。

2.交变电电流的产生和变化规律（1）产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是 交变电流. （2）规律（瞬时值表达式）： ①中性面的特点：②变化规律：（交变电流瞬时值的表达式）电动势： 电压： 电流： ③正弦（余弦）交变电流的图象二、描述交变电流的物理量 1. 交变电流的最大值：（1）交变电流的最大值（m m I E 、）与 无关，但是转动轴应与磁感线 . （2）某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值. 2.交变电流的有效值：（1）有效值是利用 定义的.（即 ，则直流电的数值就是该交流电的有效值.）（2）正弦交变电流的有效值：（3）通常说的交变电流的电压、电流强度以及交流电表的读数、保险丝的熔断电流的值，都是指交变电流的 值.此外求解交变电流的电热问题时，必须用 值来进行计算. 3.交变电流的周期、频率、角速度：（1）周期T ：交变电流完成一次周期性变化所需的时间. （2）频率f ：1s 内完成周期性变化的次数. （3）角速度ω：1s 内转过的角度.（4）三者关系：我国民用交变电流的周期T= s、频率f= Hz、角速度ω= rad/s.4.交变电流平均值：（1）交变电流图象中图象与t轴所围成的面积与时间的比值叫做交变电流的平均值. （2）平均值是利用来进行计算的，计算时只能用平均值.三、电感和电容对交流的作用电感是“通流、阻流、通频、阻频”.电容是“通流、隔流、通频、阻频”.四、变压器1.变压器的构造图：2.变压器的工作原理：3. 理想变压器（1）电压跟匝数的关系：（2）功率关系：（3）电流关系：（4）决定关系：五、远距离输电1、示意图：2、两个关系：（1）.输电过程的电压关系：（2）.输电过程功率的关系：专题一 交变电流的产生和图像1、将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示．下列说法正确的是 （ ） A ．电路中交变电流的频率为0.25 Hz BC ．电阻消耗的电功率为2.5 WD ．用交流电压表测得电阻两端的电压是5 V2、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示．由图可知（ ） A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin （25t ）V B ．该交流电的频率为25 HzC ．该交流电的电压的有效值为D ．若将该交流电压加在阻值R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率为50 W3、正弦交变电源与电阻R 、交流电压表按照图1所示的方式连接，R =10Ω，交流电压表的示数是u 随时间tA.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R =2cos100πt (A) B.通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R=2cos50πt (V) C.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos100πt (V) D.R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R =52cos50πt (V)4、如图所示，同轴的两个平行导线圈M 、N ，M 中通有图象所示的交变电流，则（ ） A.在t 1到t 2时间内导线圈M 、N 互相排斥 B.在t 2到t 3时间内导线圈M 、N 互相吸引 C.在t 1时刻M 、N 间相互作用的磁场力为零 D.在t 2时刻M 、N 间相互作用的磁场力最大-2sU -U5、在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r =1m 、电阻为R =3.14Ω的圆形线框，当磁感应强度B 按图示规律变化时（以向里为正方向），线框中有感应电流产生。

《交变电流的产生和描述》讲义一、交变电流的基本概念在我们的日常生活中，电是不可或缺的一部分。

我们所使用的大多数电器设备，如电灯、电视、电脑等，都依赖于一种特殊的电流——交变电流来工作。

那么，什么是交变电流呢？简单来说，交变电流就是大小和方向都随时间周期性变化的电流。

与之相对的是直流电流，直流电流的大小和方向是恒定不变的。

二、交变电流的产生交变电流的产生通常与电磁感应现象密切相关。

让我们通过一个常见的例子——交流发电机来理解交变电流的产生过程。

交流发电机主要由定子和转子组成。

定子是固定不动的部分，通常由一组线圈构成；转子则是可以旋转的部分，上面装有磁极。

当转子在磁场中旋转时，穿过定子线圈的磁通量就会发生变化。

根据电磁感应定律，闭合电路中磁通量的变化会产生感应电动势。

由于转子的持续旋转，磁通量的变化是周期性的，从而产生了周期性变化的感应电动势。

当我们把定子线圈与外部电路连接起来，就会形成交变电流。

三、交变电流的变化规律为了更好地描述交变电流，我们需要了解它的变化规律。

在一个最简单的交流电路中，交变电流的大小可以用正弦函数来表示，即：i ＝ Iₘ sin(ωt ＋φ)其中，i 是瞬时电流，Iₘ 是电流的最大值，也称为峰值；ω 是角频率，它与周期 T 的关系为ω ＝2π/T；t 是时间；φ 是初相位。

同样，交变电流的电压也可以用类似的正弦函数来表示：u ＝ Uₘ sin(ωt ＋φ)四、交变电流的周期和频率周期（T）是交变电流完成一次完整的变化所需要的时间。

频率（f）则是单位时间内交变电流完成变化的次数，它与周期的关系是f ＝ 1/T。

在国际单位制中，周期的单位是秒（s），频率的单位是赫兹（Hz）。

例如，我们家庭用电的频率通常是 50Hz，这意味着电流和电压每秒变化 50 次。

五、交变电流的有效值由于交变电流的大小在不断变化，为了方便描述它的能量和功率等特性，我们引入了有效值的概念。

有效值是指在相同的电阻上，分别通过直流电流和交流电流，如果在相同时间内产生的热量相等，那么这个直流电流的值就称为交流电流的有效值。

交变电流的产生和变化规律引言交变电流是指在电路中，电流的方向、大小和频率都随着时间而不断变化的一种电流。

交变电流在电力系统、通信系统、电子设备等各个领域中都有广泛的应用。

本文将详细介绍交变电流的产生和变化规律。

交变电流的产生交变电流的产生是基于电磁感应原理的。

当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势，从而引起电流的流动。

具体来说，如果把导体环绕在一个磁场中，当磁场的磁极朝向导体的一面移动时，磁通量就会发生变化，从而在导体中产生感应电动势。

如果在导体两端接上电路，就会产生交变电流。

交变电流的大小和方向取决于磁场的变化情况和导体的位置和形状。

交变电流的变化规律交变电流的周期交变电流的周期是指电流方向和大小所经历的完整循环的时间。

交变电流的周期取决于电源的频率和电路的构造。

在电力系统中，交流电源的频率通常为50Hz或60Hz。

因此，交变电流的周期为20ms或16.67ms。

交变电流的幅值交变电流的幅值指交变电流在一个周期内通过任意一点时的最大值。

由于交变电流的大小在周期内不断变化，因此常常用有效值表示交变电流的大小。

在电力系统中，交流电源的电压为220V或110V。

因此，交变电流的有效值为220V/根号2或110V/根号2，约为156V或78V。

交变电流的频率交变电流的频率指单位时间内交变电流的周期数，通常用赫兹（Hz）表示。

在电力系统中，交流电源的频率通常为50Hz或60Hz。

交变电流的相位交变电流的相位是指交变电流相对于某一参考点的相位差。

在电路中，电流和电压之间的相位差决定了电路中能量的传输方式。

在交流电路中，电流和电压的相位关系取决于电路元件的阻抗和电路中电流和电压的相对位置。

总结本文详细介绍了交变电流的产生和变化规律。

交变电流在电力系统、通信系统和电子设备中都有广泛的应用。

在实际应用中，理解交变电流的产生和变化规律对于正确设计和使用电路至关重要。

交变电流知识点范文交变电流是指方向和大小均随时间变化的电流。

它是由交流电源产生的，具有一定的频率和振幅。

下面将介绍一些关于交变电流的基本知识点。

1.交变电流的定义和特点：-交变电流是指电流方向和大小随时间变化的电流。

-交变电流的频率是指单位时间内交流电流的变化次数，单位为赫兹（Hz）。

-交变电流的振幅是指电流的最大值。

-交变电流的波形可以是正弦波、方波、锯齿波等。

2.交变电流的产生：-交变电流可以通过变压器将直流电源转换为交流电源。

-交变电流也可以通过震荡器、振荡电路或发电机等设备产生。

3.交变电流的频率：-电力系统中常用的交流电频率为50赫兹或60赫兹。

-不同国家和地区有不同的交流电频率标准。

4.交变电流的优势：-交变电流可以通过变压器进行高效率的电压升降。

-交变电流可以通过输电线路远距离传输。

-交变电流可以方便地进行电力分配和控制。

5.交变电流的应用：-交变电流广泛用于家庭和工业电力供应。

-交变电流也用于电子设备、通信系统和控制系统等。

6.交变电流的计量和单位：-交变电流的电量单位为安培（A）。

-交变电流的电压单位为伏特（V）。

-交变电流的频率单位为赫兹（Hz）。

7.交变电流的相位和相位差：-相位是指交变电流波形相对于时间轴的相对位置。

-交变电流的相位差是指两个或多个交流电流波形之间的时间差或相位差。

8.交变电流的阻抗和功率：-交变电流通过电阻时，会产生功率损耗。

-交变电流通过电感时，会产生电感阻抗。

-交变电流通过电容时，会产生电容阻抗。

-交变电路中的总阻抗是由电阻、电感和电容的复合阻抗所组成的。

9.交变电流的电压和电流关系：-交变电路中，电压和电流之间存在相位差。

-交变电路中的电压和电流可以通过欧姆定律进行计算。

10.交变电流的安全注意事项：-由于交变电流的频率较高，对人体有一定的危险性。

-在操作交变电流设备时，需要遵守安全操作规程，使用绝缘工具和正确的个人防护装备。

总结：交变电流是电力系统中常用的电流形式之一，具有方便传输和分配的优势。

专题一、交变电流的产生及描述一．交变电流大小和方向都随时间变化的电流，叫做交变电流。

交变电流的主要特征是电流的方向发生变化。

二．交变电流产生及规律1.中性面：线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中的感应电流为零，这一位置叫做中性面。

2.正（余）弦交流电的规律：①从中性面位置开始计时，任意时刻t ，感应电动势大小为：sin e NBS t ωω=②从与中性面垂直的面位置开始计时，任意时刻t ，感应电动势大小为：cos e NBS t ωω= ③正弦式交变电流的变化规律（线圈在中性面位置开始计时）两个特殊位置的特点（1）线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ 最大，0t∆Φ=∆ ，e=0，i=0，电流方向将发生改变。

（2）线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，0Φ= ，t∆Φ∆ 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变。

三．描述交变电流的物理量 1.周期和频率 （1）周期T ：交变电流完成一次周期性变化（线圈转一周）所需的时间，单位是秒（s ），公式：2T πω=。

（2）频率f :交变电流在1s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz ）。

（3）周期和频率的关系：1T f=或1f T = .2.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值 ①与中性面重合时开始计时sin sin t m m e E ti I ωω=⎧⎨=⎩②与中性面垂直时开始计时cos cos t m m e E ti I ωω=⎧⎨=⎩(2)峰值：最大瞬时值，m E nBS ω= (讨论电容器击穿电压)(3)有效值：交变电流有效值是根据电流的热效应规定的。

即在相同时间内，使同一电阻在交流和恒定电流两种情况下产生热量相同，则该恒定电流的值叫做交流电的有效值。

①正弦式交变电流有效值E U I ⎧=⎪⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩②几种常见交变电流有效值的计算Ⅰ.正弦式交变电流有效值：I =Ⅱ.正弦半波电流有效值：2mI I =Ⅲ.正弦单向脉冲电流有效值：I =Ⅳ.矩形脉冲电流有效值：m I =Ⅴ.非对称性交变电流有效值：I =(4)平均值：是交变电流图像中波形与横轴所谓的面积跟时间的比值，其数值可以用E nt∆Φ=∆ 计算。