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1、2022年高三物理考前贏分30天 第27天
B
O1
ω
O2
1.正弦交變電流的產(chǎn)生和函數(shù)表達(dá)式:
(1)產(chǎn)生:當(dāng)閉合線圈由中性面位置(圖中O1O2位置)開始在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間而變的函數(shù)是正弦函數(shù):e=Emsinωt,其中Em=nBSω。這就是正弦交變電流。
(2)瞬時表達(dá)式:e=Emsinωt,其中Em=nBSω。
(3)對中性面的理解:線圈平面位于中性面時,穿過線圈的磁通量最大,而其變化率為零,感應(yīng)電動勢為零。過中性面時電流方向改變。
(4)交變電流的有效值
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
2、果它們在相同的時間內(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。
2.電感、電容對交變電流的影響
(1)電感對交變電流的影響:由于電感線圈中通過交變電流時產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流變化,即低頻扼流圈有“通直流、阻交流”特征,高頻扼流圈有“通低頻,阻高頻”特征。
感抗:描述電感對交變電流阻礙作用大小,線圈自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,感抗越大。
(2)交變電流“通過”電容器過程,就是電容器充放電過程。由于電容器極板上積累電荷反抗自由電荷做定向移動,電容器對交變電流有阻礙作用。故電容器在電路中有“通交流、隔直流”或“通高頻、阻低頻”特征。
容抗:表示電容對交變電流阻礙作用的
3、大小.電容器的電容越大,交流的頻率越高,容抗越小。
3.理想變壓器
理想變壓器的兩個基本公式是:
⑴ ,即對同一變壓器的任意兩個線圈,都有電壓和匝數(shù)成正比。
⑵P入=P出,即無論有幾個副線圈在工作,變壓器的輸入功率總等于所有輸出功率之和。
需要特別引起注意的是:
4.電能的輸送:
遠(yuǎn)距離輸電的示意圖,包括發(fā)電機、兩臺變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。一般設(shè)兩個變壓器的初、次級線圈的匝數(shù)分別為、n1、n1/ n2、n2/,相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號來表示。從圖中應(yīng)該看出
功率之間的關(guān)系是:P1=P1/,P2=P2/,P1/=Pr=P2。
4、
電壓之間的關(guān)系是:。
電流之間的關(guān)系是:。
可見其中電流之間的關(guān)系最簡單,中只要知道一個,另兩個總和它相等。因此求輸電線上的電流往往是這類問題的突破口。
輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用,而不能用。
補差糾錯
一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=11:5。原線圈與正弦交變電源連接,輸入電壓u如圖所示。副線圈僅接入一個10 的電阻。則
A. 流過電阻的電流是20 A
B. 與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是100V
C. 經(jīng)過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6×103 J
D. 變壓器的輸入功率是1×103 W
●常見錯解:A
●正確答案:D
●
5、避錯策略:注意交變電流的有效值,最大值區(qū)別,以及使用情形。
解題規(guī)范
某小型實驗水電站輸出功率是20kW,輸電線路總電阻是6Ω。
(1)若采用380V輸電,求輸電線路損耗的功率。
(2)若改用5000高壓輸電,用戶端利用n1:n2=22:1的變壓器降壓,求用戶得到的電壓。
考前贏分第27天 愛練才會贏
前日回顧
1. 兩根相距為L的足夠長的金屬直角導(dǎo)軌如題圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,導(dǎo)軌電阻不計,回路總電阻為2R。整個裝置處
6、于磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向上的勻強磁場中。當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下以速度V1沿導(dǎo)軌勻速運動時,cd桿也正好以速率V2向下勻速運動。重力加速度為g。以下說法正確的是
A.a(chǎn)b桿所受拉力F的大小為μmg+ B.cd桿所受摩擦力為零
C. 回路中的電流強度為 D.μ與V1大小的關(guān)系為μ=
2.如圖所示,固定在水平桌面上的金屬框架若以x軸正方向作為力的正方向,線框在圖示位置的時刻作為時間的零點,則磁場對線框的作用力F隨時間t的變化圖線為圖中的哪個圖?( )
2.小型交流發(fā)電機中,矩形金屬線圈在勻強磁場中勻速運動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間呈正弦函數(shù)關(guān)系,如圖所示。此線圈與一個R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路。不計電路的其他電阻,下列說法正確的是
A.交變電流的周期為0.125s B.交變電流的頻率為8Hz
C.交變電流的有效值為A D.交變電流的最大值為4A