知识点总结
了解变压器的构造和原理,知道理想变压器原副线圈中电流、电压、功率的关系,会对变压器的动态变化进行分析,掌握电能输送的简单模型,了解远距离输电的原理并能进行相关计算。
考点1. 交变电流的定义及其产生:
1.交变电流:大小与方向都随时间做周期性的变化的电流叫交变电流。
2.正弦交变电流是随时间按正弦或余弦规律变化的交变电流,其函数图像是正弦曲线。
3.正弦式交流电的产生(过程如图)
3.Em 与转轴的所在位置和线圈形状无关。
4.线圈转至中性面时,电流方向发生改变, 线圈转动一周,电流方向改变两次。
考点3. 表征正弦交变电流的物理量
1.周期和频率
①周期 : 交变电流完成一次周期性变化所需的时间,叫做交变电流的周期,通常用T表示,单位是s.
②频率: 交变电流在1s内完成周期性变化的次数,叫做交变电流的频率,通常用f表示,单位是赫兹。
对于用其他方式产生的交变电流,其有效值与最大值间的关系均须根据有效值的定义作具体分析,计算。
(2)通常所说的交变电流的电流、电压;交流电表读数;交流电器的额定电压、额定电流,保险丝的熔断电流等都是指有效值。 (特例:电容器的耐压值是最大值。)
(3)①求解交流电产生的热量问题时,必须用有效值。②若计算通过电路某一截面的电量,需用电流的平均值。
考点4. 电感对交变电流的影响
电感对交变电流均有阻碍作用。交变电流通过电感线圈时,线圈中产生自感电动势,阻碍电流的变化,形成了对电流的阻碍作用,这种阻碍作用叫感抗。实验表明:线圈的自感系数越大,交变电流的频率越高,线圈的感抗越大,所以,电感线圈在交流电路中有“通直流、阻交流、通低频、阻高频”的特性
应用:低频扼流圈,高频扼流圈
考点5.电容对交变电流的影响
1. 电容对交变电流也有阻碍作用。电容器接到交流电路中后,交替充电和放电,使电路中有交变电流,似乎电流“通过“了电容器,由于电荷在电路中定向移动受到电容器极板上积聚电荷的反抗,因此产生对交变电流的阻碍作用,这种阻碍作用叫容抗。实验表明:电容越大,交变电流的频率越高,电容的容抗越小。电容在交流电路中有“通交流、隔直流、通高频、阻低频”的特性。
2. 应用:隔直电容:通交流,阻直流 旁路电容:通高频,阻低频
常见考法
常考查交变电流的规律,如从不同位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式、通过线圈的 图像与对应的e-t图之间的关系,交变电流的有效值的定义及其计算、有关有效值与平均值区别的计算在平时的阶段考查中会经常出现。
误区提醒
1、中性面的理解
(1)中性面是与磁场方向垂直的平面,是假想的一个参考面.
(2)线圈平面位于中性面时,穿过线圈平面的磁通量最大,而磁通量的变化率为零,产生的感应电动势为零.
(3)线圈平面与中性面垂直时,穿过线圈平面的磁通量为零,但磁通量的变化率最大,产生的感应电动势最大.
(4)线圈转动一周,两次经过中性面,电流的方向改变两次.
2、对交变电流的有效值的理解
(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应进行定义的,所以进行有效值计算时,要紧扣电流通过电阻生热进行计算.注意“三同”:“相同电阻”上、“相同时间”内、产生“相同热量”.计算时“相同时间”一般取一个周期的时间.
(2)在交流电路中,电压表、电流表、功率表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值.在没有具体说明的情况下,所给出的交变电流的电压、电流及电功率指的都是有效值.
例题1. 交流发电机电枢电阻为2Ω,感应电动势瞬时值表达式为e=389sin100πt(V),给电阻R=8Ω的用电器供电,则
(1)通过用电器的电流为多少?
(2)电源输出功侓和发电总功侓为多少?
(3)发电机输出端电压为多少?
解析:⑴ 通过用电器的电流应为有效值,由e=389sin100πt(V)知道Em=389,根据正弦交流电最大值与有