《交变电流》专题突破
【考点定位】正弦交流电的有效值、极值、瞬时值的表达式以及它们之间的关系,非正弦交流电的有效值的计算仍会是本考点的着力点,备考中扎实掌握这些基础知识。以互感为原理的变压器是考察的常见形式,原副线圈的电压电流电功率关系,特别是接入二极管和传感器的情况下,整个电路的动态变化是一个热点。考点一、交流电的产生及描述1.正弦交流电:在匀强磁场中,线框绕垂直于磁场的转轴匀速转动,线框中产生的交流电即按照正弦规律变化即正弦交流电。正弦交流电的电动势最大值Em
BS,其中
是线框的匝数,B是匀强磁场的磁感应强度,S是线框面积,是线框绕转轴转动的角速度。若从线框经过中性面即线框与磁场垂直开始计时,则电动势瞬时值EEmsi
t,而磁通量瞬时值则为
BScost,即当电动势按照正弦规律随时间变化时,磁通量按照余弦规律随时间变化。2.正弦交流电的四值:正弦交流电的最大值即Em
BS,Im
Em
BS,瞬时RrRr
值(从中性面开始计时)EEmsi
t,IImsi
t。平均值常用来计算通过电路的电荷量,I
E,即E
,那么通过电路的电荷量QIt
。
tRrRrtRr
有效值是根据热效应来定义的,如果交流电在一段时间内产生的热量与电压为U电流为I的直流电产生的热量相等,那么该交流电的有效电压就是U有效电流就是I。对正弦交流电而言,有效电压U
EmI,有效电流Im电路中所有电表的示数都是有效值,电功22
率电热的计算都是有效值,而电容器的击穿电压等则是指的最大值。考点二、变压器和远距离输电1.理想变压器:变压器有原副线圈和铁芯组成,其原理是原副线圈互感,要求原线圈必须输入交流电,这样才能产生电磁感应在副线圈感应出交流电,原副线圈磁通量变化率同,所以有u1
1
相t
u
,u2
2,即原副线圈电压表等于匝数比11。根据能量ttu2
2
f守恒有p1p2即U1I1U2I2,所以原副线圈电流和匝数成反比即
I1
2。若有多个副线I2
1
圈则u1u2u3……
1
2
3……,p1p2p3……,电流关系则变为
1I1
2I2
3I3……
u2,u2I12.变压器动态分析:u1I2,I2
3.远距离输电简化电路如下
u1
1u2
2决定
I2
u2R决定
I2
1I1
2决定
远距离输电主要经过升压变压器和降压变压器,电路分析的顺序从输入端开始:
u用,电功r