交變電流綜合及經(jīng)典題型

1、交變電流綜合及經(jīng)典題型第1頁共13頁交變電流綜合及經(jīng)典題型交變電流綜合及經(jīng)典題型一、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律基礎(chǔ)知識(shí)基礎(chǔ)知識(shí)（1）交流電）交流電大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流，叫做交變電流。其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流，正弦式電流產(chǎn)生于在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。（2）正弦交流電的變化規(guī)律）正弦交流電的變化規(guī)律線框在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)1當(dāng)從圖12—2即中性面

2、位置開始在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間而變的函數(shù)是正弦函數(shù)：即e=εmsinωt，i＝Imsinωtωt是從該位置經(jīng)t時(shí)間線框轉(zhuǎn)過的角度；ωt也是線速度V與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角；。是線框面與中性面的夾角2當(dāng)從圖位置開始計(jì)時(shí)：則：e=εmcosωt，i＝Imcosωtωt是線框在時(shí)間t轉(zhuǎn)過的角度；是線框與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的夾角；此時(shí)V、B間夾角為（π2一ωt）3對(duì)于單匝矩形線圈來說Em=2Blv=BSω；對(duì)于n匝面積為S的

3、線圈來說Em=nBSω。對(duì)于總電阻為R的閉合電路來說Im=mER（3）幾個(gè)物理量）幾個(gè)物理量1中性面：如圖所示的位置為中性面，對(duì)它進(jìn)行以下說明：（1）此位置過線框的磁通量最多（2）此位置磁通量的變化率為零所以e=εmsinωt=0，i＝Imsinωt=0（3）此位置是電流方向發(fā)生變化的位置，具體對(duì)應(yīng)圖中的t2，t4時(shí)刻，因而交流電完成一次全變化中線框兩次過中性面，電流的方向改變兩次，頻率為50Hz的交流電每秒方向改變100次2交流電的最

4、大值：εm＝BωS當(dāng)為N匝時(shí)εm＝NBωS（1）ω是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，其單位一定為弧度／秒，nads（注意rad是radian的縮寫，rounds為每秒轉(zhuǎn)數(shù)，單詞round是圓，回合）（2）最大值對(duì)應(yīng)的位置與中性面垂直，即線框面與磁感應(yīng)強(qiáng)度B在同一直線上（3）最大值對(duì)應(yīng)圖中的t1、t2時(shí)刻，每周中出現(xiàn)兩次3瞬時(shí)值e=εmsinωt，i＝Imsinωt代入時(shí)間即可求出不過寫瞬時(shí)值時(shí)，不要忘記寫單位，如εm=220V，ω=100π，則e=2

5、20sin100πtV，不可忘記寫伏，電流同樣如22交變電流綜合及經(jīng)典題型第3頁共13頁三、最大值、平均值和有效值的應(yīng)用三、最大值、平均值和有效值的應(yīng)用1、正弦交變電流的電動(dòng)勢(shì)、電壓和電流都有最大值、有效值、即時(shí)值和平均值的區(qū)別。以電動(dòng)勢(shì)為例：最大值用Em表示，有效值用E表示，即時(shí)值用e表示，平均值用表示。E它們的關(guān)系為：E=Em，e=Emsinωt。平均值不常用，必要時(shí)要用法拉第電磁感應(yīng)定律2直接求：。切記。特別要注意，有效值和平均值

6、是不同的兩個(gè)物理量，tnE????122EEE??有效值是對(duì)能的平均結(jié)果，平均值是對(duì)時(shí)間的平均值。在一個(gè)周期內(nèi)的前半個(gè)周期內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為最大值的2π倍，而一個(gè)周期內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。2、我們求交流電做功時(shí)，用有效值，求通過某一電阻電量時(shí)一定要用電流的平均值交流電，在不同時(shí)間內(nèi)平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，平均電流不同考慮電容器的耐壓值時(shí)則要用最大值。3、交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙?/p>

7、同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。⑴只有正弦交變電流的有效值才一定是最大值的2倍。2⑵通常所說的交變電流的電流、電壓；交流電表的讀數(shù)；交流電器的額定電壓、額定電流；保險(xiǎn)絲的熔斷電流等都指有效值。（3）生活中用的市電電壓為220V，其最大值為220V=311V（有時(shí)寫為310V），頻2率為50HZ，所以其電壓即時(shí)值的表達(dá)式為u=311sin314tV?！纠?】.交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有n匝線圈，每匝線圈所圍面積為S