《交变电流最终》PPT课件.ppt

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1、交变电流,复习建议,交变电流高考要求,课时安排,1.交变电流的产生及其变化规律.(电阻、电感和电容对交变电流的作用)(2课时)2.变压器与远距离送电.(2课时),一.交变电流的产生及其变化规律,1.矩形线圈n匝,ab=l1,bc=l2,在磁感强度为B的匀强磁场中以oo为转轴匀速转动,角速度为.从图示位置计时.推导:(1)感应电动势瞬时值e表达式.(2)电流i的表达式.(3)路端电压u表达式.(4)从SB位置开始计时,写出电动势的瞬时值的表达式.,v、B夹角为=tv=l2/2eab=ecd=nBl1vsin=nBl1l2sin/2e=2eab=nBl1l2sine=nBSsint,中性面,交变电

2、流的变化规律,电动势的瞬时值(从中性面开始计时)e=Em sin t Em=nBS,由闭合电路的欧姆定律可计算i、u的瞬时值和最大值.,问题1,如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中匀速转动，在线圈中都会产生感应电流吗?,产生感应电流的条件是磁通量发生变化.闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动,在线圈中就会产生正弦交流电.,问题2,如图几种情况中，线圈的匝数和角速度相同，感应电动势是否相同？,从Em=nBS可以看出，最大值Em与转轴的位置和线圈的形状无关.感应电动势都相同.,问题3,通过闭合线圈平面的-t图象如图所示,下列说法正确的有A.t1时刻线圈中感应电动势最大B.t2时刻线

3、圈中感应电动势最大C.t3时刻线圈平面与中性面重合D.t1、t3时刻线圈中感应电流方向相反,【AD】,1.将图象与发电机模型对应起来看.2.从电磁感应定律E=n/t可知，-t图的切线的斜率表示e的大小.,问题4,如图所示，制成弧形的两磁极间放置一个圆柱形铁心，产生一磁感线为放射性的磁场，该磁场方向都垂直于铁心表面，而以转轴为圆心的同一圆周上磁感应强度的大小相等.线圈匀速转动产生什么形式的交流电?,交变电流的有效值,1.根据电流的热效应定义：让交流电和直流电通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值.2.对于正弦交变电流,例题1,下图表示一

4、交流电的电流随时间而变化的图象。此交流电流的有效值是A5A B.5/AC3.5A D.3.5/A,【B】,一般取一个周期计算.,例题2,有一种整流电路可以将正弦交流电变成如图所示的脉动直流电（每半个周期都按正弦规律变化）.则该脉动直流电电流的有效值为,【C】,对于直流电也存在有效值问题,例题3,如图所示,矩形线圈n=100,内阻r=5.0,在匀强磁场中以角速度绕垂直于磁场方向的轴转动,穿过每匝线圈的磁通量-t图象如图.外电路电阻R=95.(1)线圈匀速转动的角速度是多少？(2)线圈中产生的感应电动势的最大值是多少?(3)在t=T/6时刻,线圈中的感应电动势为多大?(4)在tT/12时刻,线圈平

5、面与磁感应强度的夹角为多大?,Em=nBS=Nm=200Ve=Em cost=100V=t=/6=30(或150),例题4,如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(1)从图示位置开始计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式.,例题4,如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8

6、.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(2)如果线圈的转速提高1倍,写出感应电流随时间变化函数表达式.,e=Em sin t,例题4,如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(3)t=1/610-2s时，交流电压表和交流电流表的示数.,U=IR=1.6102V,例题4,如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd

7、中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(4)此交流发电机的功率.,P=I2(R+r)=5.6103W,焦耳热用有效值计算.,例题4,如图所示,交流发电机的矩形线圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝数n=1.0102,线圈电阻r=0.20,外电阻R=4.8.线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动,角速度=1.0102rad/s.求：(5)从图示位置开始计时,在

8、四分之一周期内通过R的电荷量.,电荷量用平均值计算.,二.变压器及远距离送电,理想变压器,1.1=22.f1=f23.U1/U2=n1/n24.P1=P2(U1I1=U2I2),工作原理是电磁感应现象,例题1,如图,ab接220V交流电源,测得甲、乙的cd端输出电压为110V,若cd接110V交流电压,则甲、乙的ab端输出电压为:A.220V,220VB.220V,110VC.110V,110VD.220V,0,【B】,例题2,理想变压器原线圈匝数为n1,两副线圈匝数为n2和n3,原、副线圈的电压分别为U1、U2、U3,电流分别为I1、I2、I3,则A.U1/U2=n1/n2,U2/U3=n2

9、/n3B.I1/I2=n2/n1,I1/I3=n3/n1C.I1UI=I2U2+I3U3D.n1I1=n2I2+n3I3,【ACD】,例题3,某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,在其它条件不变的情况下,为了使变压器输入功率增大,可使A.增加原线圈匝数n1B.增加副线圈匝数n2C.增大负载电阻R的值D.减小负载电阻R的值,【BD】,例题4,理想变压器通过电阻不能忽略的输电线向用户供电,当开关S闭合时A.MN两点的电压 UMN减小.B.输电线上的电压 UR增大.C.流过灯泡L1的电流IL1增大.D.原线圈中的电流 I1增大.,【BD】,电压互感器与电流

10、互感器,电压互感器U1/U2=n1/n2n2 n1 U2U1,电流互感器I1/I2=n2/n1n2 n1 I2I1,远距离输电,P1=P2U1/U2=n1/n2,P3=P4U1/U2=n1/n2,例题5,下列关于远距离输送电所造成的电压损失的说法中,正确的有A.只有输电线路的电阻才造成电压损失B.只有输电线路的电抗才造成电压损失C.输电线路的电阻和电抗都造成了电压损失D.若用高压直流输电,可以减小因电抗造成的损失,【CD】,例题6,远距离输电线的示意图如图.若发电机的输出电压不变,则下列叙述中正确的是A.升压变压器的原线圈中的电流与用户用电设备消耗的功率无关B.输电线路中的电流只由升压变压器原

11、线圈的匝数比决定C.当用户用电器的总电阻减小时，输电线上损失的功率增大D.升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压,【C】,07北京,电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接，R1=10，R2=20.合上开关S后，通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示.则 A.通过R1的电流有效值是1.2AB.R1两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流最大值是1.2 AD.R2两端的电压最大值是6 V,【B】,08北京,一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5.原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u如图所示.副线圈仅接入一个10 的电阻则A.流过电阻的电流是20 AB.与电阻并联的电压表的示数是100 VC.经过1分钟电阻发出的热量是6103 JD.变压器的输入功率是1103 W,【D】,