资料简介
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高考总复习:正弦交流电的产生和描述
【考纲要求】
1、知道交变电流的产生及正弦交变电流各物理量的变化规律、变化图像;
2、理解交变电流有效值的定义,会计算简单的非正弦交流电的有效值;
3、了解电容、电感对交变电流的影响;
4、会计算交流电路中的电压、电流、功率、热量、电量等。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、交流电的产生及变化规律
1、交变电流:大小和方向随时间变化的电流叫交变电流,常见的交流电如下
本章所涉及的将是最简单的交变电流,即正弦交流电—随时间按正弦规律变化的电流。
2、特点
易于产生、输送、变压、整流,在生活中有广泛的应用,交流电路理论是电工和电子技2
术的理论基础。∴交流电在电力工程、无线电技术和电磁测量中有极广泛的应用,在工程技
术中所使用的交流电也是各式各样的。它具有三大优点:变换容易、输送经济、控制方便,
所以已经作为现代国民经济的主要动力。
在稳恒电流中,I—电流、U(E)—电压(电动势),都是恒定值。但在本章,i—电流、
e—电动势、u—电压,都是瞬时值,因为它随时间而变,所以实际上是 i(t)、e(t)、u
(t)。
3、交变电流的产生机理
要点诠释:
法拉第发现电磁感应定律的最重要的应用就是制成发电机。
(1)发电机的组成
磁极、线圈(电枢)
旋转电枢:通过滑环、电刷通入外电路,一般产生的电压小于 500V
旋转磁极:比较常用,几千~几万 V
原理:利用线圈在磁场中绕某一固定轴转动,切割磁感线产生感应电动势,继而在闭合
回路产生电流
能量转化:机械能→电能
(2)交流电的产生
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,角速度 ω 一定。其中 ab、cd 边切割磁感线,且 ab、
cd 始终与速度 v 垂直,从切割效果看总是两个电源串联,其俯视图为:
第一象限:方向—abcda(磁通量 Φ 减少)
大小:
第二象限:方向—abcda(磁通量 Φ 增加)
大小:
2 sin 2 sin sincd cd ode NBl v NBl l t NBS tθ ω ω ω ω= = ⋅ =
2 sin 2 sin( ) sin( )cd cd ode NBl v NBl l t NBS tθ ω π ω ω π ω= = ⋅ − = −
sine NBS tω ω=3
依次类推:可得其它象限的情况。总之,
与轴的位置无关。
①大小为
②方向取决于角度 ωt 0
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