正弦交流电的物理量

高考物理交流电知识点高考物理交流电知识点高考物理交流电知识点1高三复习阶段，大家一定要多练习题型，掌握考题规则，掌握常规考试的知识点，有助于大家成绩的提高。

1.交流电：其大小和方向随时周期性变化的电流称为交流电。

根据正弦规律变化的电动势和电流称为正弦交流电。

2.正弦交流电-(1)函数式：e=Emsint(其中Em=NBS)(2)线圈平面与中性面重合时，磁通量x大，电动势为零，磁通量变化率为零。

当线圈平面垂直于xx平面时，磁通量为零，电动势x大，磁通量x的变化率大。

(3)如果从线圈平面平行于磁场方向开始计时，交流电的变化规律为I=imcos t。

(4)图像：正弦交流电的电动势E、电流I和电压U，它们的变化规律可用函数图像来描述。

3.交流电的物理量(1)瞬时值：交流电在某一时刻的值，通常用E、U、I表示。

(2)x值：Em=NBS，X值Em(Um，Im)与线圈的形状和旋转轴在线圈平面内的位置无关。

在考虑电容器的耐压值时，应以交流的X值为基础。

(3)有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。

也就是说，同时，使相同电阻产生与一定交流电能相等热量的直流电的值称为交流电的有效值。

在计算电功率、电功率和确定熔断器熔断电流等物理量时，应使用有效值进行计算。

有效值与X值的关系E=Em/，U=Um/，I=Im/只适用于正弦交流电。

其他交流电的有效值只能根据有效值的定义来计算，公式一定不能混淆。

正弦交流中，各种交流电气设备上的标记值和交流仪表上的测量值均指有效值。

(4)周期和频率-周期t:交流电完成周期变化所需的时间。

在一个周期内，交流电的方向改变两次。

f:频率：交流电流在1s内周期性变化的次数。

角频率：=2/t=2 f。

高考物理交流电知识点21.电压瞬时值e=Emsint电流瞬时值I=Imsint；(=2f)2.电动势峰值Em=nBS=2BLv电流峰值(在纯电阻电路中)Im=Em/R总计3.正(补)弦交流电有效值：E=Em/(2)1/2；u=Um/(2)1/2；I=Im/(2)1/24.理想变压器一、二次线圈中电压、电流和功率的关系U1/U2=n1/N2；I1/I2=N2/N2；进=出5.在长距离输电中，利用高电压传输电能，可使输电线路上的电能损耗减少33,360 p损耗'=(P/U)2R；(P ' :输电线路失电损失，P:传输电能总功率，U3360传输电压，R3360输电线路电阻)[见第二卷P198]；6.公式1、2、3、4中的物理量和单位：:角频率(rad/s)；T:时间；N:线圈匝数；B:磁感应强度(t)；S:线圈面积(m2)；U:(输出)电压(V)；I:电流强度(a)；P:功率(w)。

单相交流电路之正弦交流电一、正弦交流电的三要素正弦交流电是指其数值大小、方向都按正弦的规律周而复始循环变化的电势电压与电流。

要完全掌握正弦交流电，必须掌握交流电的三要素，数值、频率和角频率，相位关系，正弦交流电的三要素是极大值（或有效值）、频率（或角频率）及相位（或初相位）。

1.正弦交流电的数值1）瞬时值正弦交流电在变化过程中，任意确定时刻t的数值，称为正弦交流电的瞬时值，如图 2 - 15 中的e₁。

瞬时值用小写符号表示，如i、e、u等。

2）最大值正弦交流电的最大值又称极大值,振幅值也可称为极值，是指在变化过程中，正弦交流电出现的最大瞬时值，用符号Eₘ（图 2 - 15）、Iₘ、Uₘ表示。

3）有效值正弦交流电的有效值是衡量它发热做功的一个基本量。

就是说，交流电流和直流电流分别通过同一电阻，如果经过相同时间产生同样热量，则交流电流的有效值等于直流电流的大小。

因此，定义正弦交流电的有效值是从发热做功方面与直流等效的值称为交流电的有效值，从数学角度，它又可以称为方均根值。

有效值用大写符号表示，如E、I、U。

正弦交流电的瞬时值，可以用数学解析式表达，即u=Uₘsin(ωt+φ)正弦交流电的有效值与极大值的关系为或实际上，交流电路的分析与计算过程中，主要用交流电的有效值，例如，电器铭牌上标定的电压、电流，仪表（电流表、电压表）测量的指示值以及计算电路的电压、电流等都是有效值。

2.频率和角频率1）频率和周期（1）频率:是指正弦交流电单位时间（s）内循环变化的次数，用符号f表示，单位为赫兹(Hz).-般50Hz.、60Hz称为工频交流电。

(2)周期:是指正弦交流电每循环一次所经历的时间(s),即正弦交流电从0值到极大值再到0值再变化到负的最大值然后回到0值的过程所经历的时间称,用符号T表示，单位为秒(s)。

频率与周期的关系为f=1/T2) 角频率角频率是指正弦交流电每秒循环变化所经历的弧度(这里指角度)，用符号ω表示，单位是弧度/秒(red/s)。

单相正弦交流电路之基本物理量与表示方法一、 知识要求1、 掌握正弦交流电的瞬时值，最大值、有效值、平均值、周期、频率、角频率、初相位及相位差的含义、符号、数学式、单位及计算。

2、 掌握正弦交流电的四种表示方法，会作相量图，会用相量法分析、计算正弦交流电路。

二、 复习提要：1、 交流电的产生与概念： （1）、交流电：大小和方向随时间变化的电压、电流或电动势。

周期性交流电：大小和方向随时间作周期性变化的交流电。

周期性交流电分为正弦交流电和非正弦交流电。

（2）、正弦交流电动势的产生。

由单相交流发电机产生如图1： e=Emsin(ωt)或e=Emsin(ωt+φ) φ是线圈平面与中心面的夹角。

2、 正弦交流电的物理量。

（1） 周期、频率、角频率（如图2）周期T ：交流电完成一次周期性变化所需的时间，用T 表示。

频率f ：交流电在1秒内完成周期性变化的次数，用f 表示。

角频率ω：交流电每秒变化的角度。

用ω表示。

三者关系：f=1/T, ω=2π/T=2πf(2)、瞬时值、最大值、有效值、平均值瞬时值：交流电某一时刻的值。

用e u i 表示。

最大值：最大的瞬时值，用Em Um Im 表示。

有效值：让一个交流电和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，则把这一直流电的数值叫作这一交流电的有效值。

用E U I 表示。

平均值：指交流电在半个周期内的平均值。

用Eav Uav Iav 表示。

相互关系（以E 为例）：Em Em E 707.02==Em Em Eav 637.02==πEav Eav E 11.122==π（2） 相位、初相位、相位差 设：)sin(ϕω+=t Em e则：相位：t 时刻线圈平面与中心面的夹角，即为)(ϕω+t ，它反映了交流电变化的过程。

φ 中心面a b a ′ b ′ N S 图 1图2初相位：t=0时的相位，即ϕ，它反映了交流电变化的起点，可正可负也可为零。

对称三相电路中,正弦交流电幅值,角频率,相位相差对称三相电路是一种常见的电力系统组织方式，广泛应用于电力供应和工业生产中。

在对称三相电路中，正弦交流电的幅值、角频率和相位相差是三个重要的物理量，它们共同决定了电路的性能和工作特性。

首先，我们需要了解正弦交流电的基本概念。

正弦交流电是指周期性变化的电流或电压信号，其波形呈现正弦曲线。

正弦交流电的幅值表示信号的最大峰值或绝对值，通常用字母“A”表示，单位为安培（A）或伏特（V）。

幅值决定了交流电的能量大小和强度。

角频率是正弦交流电波形的频率，通常用字母“ω”表示，单位为弧度/秒（r a d/s）。

角频率是指单位时间内波形经过的角度变化，与普通的频率之间存在线性关系，即角频率等于频率乘以2π。

在对称三相电路中，角频率在整个电路中保持不变，决定了电路的基本特性和工作频率。

相位相差是指两个正弦交流信号之间的相位差异，通常用字母“φ”表示，单位为弧度（r a d）或度（°）。

相位相差是正弦交流电不同时间点的相位差异，用于描述两个信号之间的时间关系和相互作用。

在对称三相电路中，三个正弦交流电信号的相位相差通常为120°，即相邻两相之间相差一个电周期。

对于对称三相电路，幅值、角频率和相位相差之间的关系是密切相关的，它们相互影响，共同决定了电路的性能和工作特性。

下面，将逐步回答这个问题。

首先，正弦交流电幅值的确定是电路设计中的重要一环。

在电力系统和工业生产中，正弦交流电的幅值通常由负荷需求和设备功率决定。

通过对负荷的需求和设备的功率需求进行计算和分析，可以确定正弦交流电的幅值范围。

在实际应用中，幅值通常不会超过额定值，以确保电路的安全性和可靠性。

其次，对称三相电路中的角频率是固定的，一般为50H z或60H z。

在设计和运行对称三相电路时，需要确保电源和负载的频率匹配，以防止电路的不稳定和故障。

角频率的选择取决于具体的应用和国家标准，不同的频率可能对电器设备的设计和选型产生影响。

表征正弦交流电的物理量-教学设计表征正弦交流电的物理量教案【教学目标】1．理解最大值、有效值的概念，掌握它们之间的关系。

2．理解周期、频率和角频率的概念，掌握它们之间的关系。

3．理解相位、初相和相位差的概念，掌握它们之间的关系。

【教学重点】重点：正弦交流电的三要素【教学难点】难点：1、角频率和相位概念的理解。

2、三要素与波形图之间的关系。

【教学方法】直观演示法、讲授法、多媒体演示法【教学过程】一、导入新课教师可利用多媒体展示正弦交流电压波形图，然后引导学生同直流电相比，要完整地描述交流电，必须从变化范围、变化快慢和变化的起点三方面来进行，从而引出本节课的学习内容——正弦交流电的基本物理量。

二、讲授新课教学环节1：正弦交流电的最大值和有效值教师活动：教师可利用展示的正弦交流电压波形图，讲解最大值和有效值的概念、正确表示方法及它们之间的关系，同时说明最大值和有效值在实际应用中的重要意义。

学生活动：学生可根据正弦交流电压波形图，在教师的引导下学习最大值和有效值的基本概念、表示方法及它们之间的关系。

知识点：1．最大值：正弦交流电在一个周期内所能达到的最大数值，称为交流电的最大值，又称振幅、幅值或峰值，通常用带下标m的大写字母表示。

最大值可以用来表示正弦交流电变化的范围。

2．有效值：交流电的有效值是根据电流的热效应来规定的。

让交流电和直流电分别通过同样阻值的电阻，如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值，分别用i、u、e来表示电流、电压、电动势的有效值。

3．有效值与最大值之间的关系为有效值＝最大值提示：各种使用交流电的电气设备上所标的额定电压和额定电流的数值指的是有效值；一般的交流电流表和交流电压表测量的数值，也都是指有效值。

如通常说照明电路的电压是220v，便指的是有效值。

教学环节2：正弦交流电的周期、频率和角频率教师活动：教师可利用正弦交流电压波形图，讲解频率、周期和角频率的基本概念、表示方法及它们之间的关系，并给学生以一定的练习。