1、第一单元静电场 千里之行，始于足下！共 5 页 第 1 页ot( )b图 152a( ) mtsv图 514u0.26-第二讲 交流电考点一 ：交流电的产生1、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时间按正弦规律变化的。即正弦交流。、表征交变电流变化快慢的物理量 、周期 T：电流完成一次周期性变化所用的时间。单位：s .、频率 f：一秒内完成周期性变化的次数。单位： Z.、角频率 ：就是线圈在匀强磁场中转动的角速度。单位：rad/s.、角速度、频率、周期，的关系 =2 f=T23.有效值：、意义：描述交流电做功或热效应的物理量、定义：跟交流热效应相等的恒定
2、电流的值叫做交流的有效值。、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是 = I= U= 。2mI2mU4、中性面：匀速旋转的线圈，位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面。这一位置穿过线圈的磁通量 ，但切割边都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为 ，线圈中无感应电动势。线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变 次，因此线圈转动一周，感应电流的方向改变 次。【例题1】.从线圈平面与中性面重合开始计时，对于正弦交流电在一个周期内，下列说法正确的是( )、方向改变一次，大小不断变化，出现一次最大值、方向改变两次，大小不断变化，出现一次最大值、方向改变一次，大小不断变化，出现两次最大值、方向改变两次，大
3、小不断变化，出现两次最大值跟踪练习 1.如图 15-14 所示，交流电压的有效值等于_V。跟踪练习 2一只电热器在直流电压为 U 的电源上，经时间 t 产生热量 Q把它接在交流电源上，在同样时间 t 内产生热量 Q/2，则交流电压的峰值为 第一单元静电场 千里之行，始于足下！共 5 页 第 2 页5、规律：交流电的“四值” 。从中性面开始计时，瞬时值表达式 e= 最大值用 E 表示： ,m有效值： 平均值： 【例题 2】.交流发电机在工作时的电动势为 e=Emsint 。若将其电枢的转速提高 1 倍，其他条件不变，则其电动势变为（ ）（A）e=E msint/2（B）e=2E msint/2（
4、C）e=E msin2t （ D）e=2E msin2t跟踪练习.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生的交变电流的瞬时值表达式为i=Imsint。保持其他条件不变，使线圈的匝数及转速都增加 1 倍，则电流的变化规律为（ ）（A）i=2I msin2t（B ）i=4I msin2t （C）i=2I msint （D）i=4I msint【例题 3】 。如图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，则下列说法中正确的是（ ）（A）t=0 时刻线圈平面与中性面垂直（B）t=0.01s 时刻，磁通量的变化率最大（C）t=0.02s 时刻，交流电动势达到最大（D）0
5、.02s 到 0.03s 的时间内，交流电的电动势在增大跟踪练习。如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时（ ）（A）穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大（B）穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小（C）穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大（D）穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小【例题 4】一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的交变电动势为 At=0 时，线圈位于中性面位置 0.01 t/sO 0.02 0.03 0.04ca B(b)(d)第一单元静电场 千里之行，始于足下！共 5 页 第 3 页Bt=0 时，穿过线圈平面的磁通量最大Ct=0 时，线圈的有效边切
6、割速度方向垂直磁感线 Dt=0.1s 时，线圈中感应电动势达到峰值【例题 5】 一矩形线圈，面积是 0.05m2，共 100 匝，线圈电阻是 2，外接电阻是 R=8，线圈在磁感应强度是 B=1/T 的匀强磁场中以 300r/min 的转速绕垂直于磁感线的轴匀速转动，如图所示。若从中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（2）线圈从开始计时经过 1/30s 时，线圈中电流的瞬时值；（3）外电路电阻 R 两端的电压跟踪练习。如图 5-20 线圈的面积 ，共 100 匝。处在 的匀强磁场中，以 50r/s 的转速匀速20132.cmBT05.转动，已知线圈电阻为 1 ，外接电阻为
7、9 ，那么：（1）电键 K 打开时电压表的读数是多少？（2）电键 K 合上后电压表的读数是多少？（3）电阻 R 上消耗的功率是多少？ a bd cR第一单元静电场 千里之行，始于足下！共 5 页 第 4 页I2R1UU(甲 )乙(R16-图 3I1（4）以图示位置为计时零点，写出电流的表达式。考点二：变压器1变压器的构造： 原线圈、 副线圈、 铁心2变压器的工作原理：互感现象是变压器工作的基础。3理想变压器（1）.磁通量全部集中在铁心内，变压器没有能量损失，输入功率等于输出功率。 决定着 （2）.理想变压器电压跟匝数的关系：电压都与匝数成正比，U1/U2= 决定着 （3）.理想变压器电流跟匝数
8、的关系I1/I2= （适用于只有一个副线圈的变压器：图甲）n1I1=n2I2+ n3I3+ n4I4+多个副线圈的变压器（图乙） 决定着 【例题 6】 图 5-51 中(a)、(b)两电路中，当 a，b 两端与 e，f 两端分别加上 220 伏的交流电压时，测得 c，d 间与 g，h 间的电压均为 110 伏若分别在 c，d 两端与 g，h 两端加上 110 伏的交流电压，则 a，b 间与 e，f 间的电压分别为 A220 伏，220 伏 B220 伏，110 伏C110 伏，110 伏 D220 伏，0 伏【例题 7】【2007 年山东】某变压器原、副线圈匝数比为 559，原线圈所接电源电压
9、按图示规律变化，副线圈接有负载。下列判断正确的是A输出电压的最大值为 36 VB原、副线圈中电流之比为 559C变压器输入、输出功率之比为 559D交流电源有效值为 220 V，频率为 50 Hz【例题 8】 【2008 年山东】图 1、图 2 分别表示两种电压的波形，其中图 1 所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是A.图 1 表示交流电，图 2 表示直流电200 1 2 t/102 sU/V第一单元静电场 千里之行，始于足下！共 5 页 第 5 页1AV26-图 RB.两种电压的有效值相等C.图 1 所示电压的瞬时值表达式为 u=311sin100 VtD.图 1 所示电压经匝数比为 1
10、0:1 的变压器变压后，频率变为原来的 10跟踪练习。有一个理想变压器,原线圈 1200 匝,副线圈 400 匝,现在副线圈上接一个变阻器 R,如图所示,则下列说法中正确的是 ( ) A .安培表 A1与 A2 的 示数之比为 3:1 B .伏特表 V1与 V 2的示数之比为 3:1C .当变阻器滑动头向下移动时,原线圈的输入功率将增加D .原、副线圈的功率之比为 3:1【例题 9】 、如图 5-13 所示，理想变压器的副线圈通过输电线接两个相同的灯泡 和 ，输电线的等效电阻为L12R，开始时 K 断开，当 K 接通时，以下说法正确的是A副线圈的输出电压减小B通过灯泡 的电流减小L1C原线圈中的输入电流减小D变压器的输入功率减小【例题 10】. 一个理想变压器输入电压波形如图所示，原副线圈匝数比为 10:1，电流表读数为 2A，则A电压表的读数为28.2V B输入功率为56.4WC电压表的读数为20V D输入功率为40W考点三远距离输电：【例题 11】发电机输出功率为 100kW，输出电压是 250V，用户需要的电压是 220V，输电线电阻为 10。若输电线中因发热而损失的功率为输送功率的 4%，试求：1. 画出此输电线路的示意图。2. 用户得到的电功率是多少3. 在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。
