32《交变电流变压器》第一次月考复习总结.docx
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32《交变电流变压器》第一次月考复习总结
高二物理选修3-2《交变电流、变压器》单元复习
【知识梳理】
1.交变电流的产生:
线圈在匀强磁场中绕_______于磁场的轴匀速转动,产生按_______规律变化的电流。
线圈转至中性面时,穿过线圈的磁通量______,而感应电动势________。
2.表征交变电流的物理量:
周期T,频率f,关系_________;峰值:
Em、Im、Um;有效值:
E、I、U
3.交变电流的变化规律:
瞬时值表达:
e=______________,i=______________,u=____________
峰值:
Em=__________;
有效值与峰值的关系:
E=__________,I=____________,U=_____________
4.电感电容对交变电流的影响:
电感作用:
________________________;电容作用:
________________________
5.理想变压器:
原理:
______________;原副线圈输入输出功率的关系:
__________;电压与匝数的关系:
_________;电流与匝数的关系:
只有一个副线圈时,___________;有多个副线圈时,________________
6.远距离输电:
导线上的功率损失
_________________;导线上的电压损失
______________
【考点透视】
一、交变电流的四值
交变电流的四值是指:
瞬时值、峰值、有效值、平均值
1、瞬时值:
反映不同时刻交变电流的大小和方向,正弦交流瞬时值表达式为:
,
。
应当注意此式必须从中性面开始。
生活中用的市电电压为220V,其峰值为______V,频率为____HZ,所以其电压瞬时值的表达式为u=__________V。
【例1】有一正弦交流电源,电压有效值U=120V,频率为f=50Hz向一霓虹灯供电,若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60
V,试估算在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长?
针对练习1:
交流发电机的线圈从平行磁场的位置开始匀速转动,与它并联的电压表的示数为14.1V,那么当线圈转过30°时交流电压的瞬时值为_________V。
2.峰值:
它是瞬时值的_____值,它反映的是交变电流大小的变化范围,当线圈平面跟磁感线平行时,交流电动势最大,
______(转轴垂直于磁感线)。
电容器接在交流电路中,则交变电压的峰值不能超过电容器的耐压值。
【例2】把一电容器C接在220V的交流电路中,为了保证电容不被击穿,电容器C的耐压值是多少?
针对练习2、一只氖管的起辉电压为50V,把它接在u=50sin314tV的交变电源上,在一个交变电压的周期内,氖管的发光时间为()
A.0.02sB.0.01sC.0.015sD.0.005s
3、有效值:
交变电流的有效值是根据电流的______规定的:
让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的____相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。
正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是:
_______,
_________
对于非正弦交变电流的有效值以上关系不成立,应根据定义来求。
通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的,都是指________。
用电器上所标电压、电流值也是指______。
在计算交变电流通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时,只能用_________。
【例3】通过某电阻的周期性交变电流的图象如图所示。
求该交变电流的有效值I。
针对练习3:
左图所示是某种型号的电热毯的电路图,电热毯接在交变电源上,通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。
此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为()
A.110VB.156V
C.220VD.311V
4、平均值:
它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值。
其量值可用法拉第电磁感应定律
·
来求,特殊地,当线圈从中性面转过90度的过程中,有
。
平均值不等于有效值。
【例4】如图所示,求线圈由图示位置转过60°角的过程中,通过线圈某一横截面的电量。
针对练习4:
交流发电机转子有n匝线圈,每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为ω,线圈内电阻为r,外电路电阻为R。
当线圈由图中实线位置匀速转动90°到达虚线位置过程中,求:
⑴通过R的电荷量q为多少?
⑵R上产生电热QR为多少?
⑶外力做的功W为多少?
二、感抗和容抗
1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用,其特点是“通直流,阻交流”、“通低频,阻高频”。
2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用,其特点是“通交流,隔直流”、“通高频,阻低频”。
【例5】左右两个电路都是从左端输入信号,从右端输出信号。
左图中输入的是高频、低频混合的交流信号,要求只输出低频信号;右图中输入的是直流和低频交流的混合信号,要求只输出低频交流信号。
那么C1、C2中哪个该用大电容?
哪个该用小电容?
解:
针对练习5:
对于如图所示的电路,下列说法正确的是()
A.a、b端接稳恒直流电,灯泡发亮
B.a、b端接交变电流,灯泡发亮
C.a、b端接交变电流,灯泡发亮,且将电容器电容增大时,灯泡亮度增大
D.a、b端接交变电流,灯泡发亮,且将电容器电容减小时,灯泡亮度增大
针对练习6:
对于如图所示的电路,下列说法正确的是()
A.双刀双掷开关S接上部时,灯泡亮度较大
B.双刀双掷开关S接下部时,灯泡亮度较大
C.双刀双掷开关S接下部,同时将电感线圈的L的铁芯抽出,在抽出的过程中,灯泡亮度变大
D.双刀双掷开关S接下部,同时将电感线圈的L的铁芯抽出,在抽出的过程中,灯泡亮度变小
三、理想变压器
1.理想变压器的电压变化规律为
________
2.输入输出功率关系:
________
3.只有一个副线圈的理想变压器的电流变化规律为
__________
4.变压器的输入功率由______功率决定。
【例6】理想变压器初级线圈和两个次级线圈的匝数分别为n1=1760匝、n2=288匝、n3=8000匝,电源电压为U1=220V。
n2上连接的灯泡的实际功率为36W,测得初级线圈的电流为I1=0.3A,求通过n3的负载R的电流I3。
【例7】在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器。
如下所示的四个图中,能正确反应其工作原理的是()
【例8】如图,为一理想变压器,K为单刀双掷开关,P为滑动变阻器的滑动触头,U1为加在原线圈两端的电压,I1为原线圈中的电流强度,则
A.保持U1及P的位置不变,K由a合到b时,I1将增大
B.保持U1及P的位置不变,K由b合到a时,R消耗的功率减小
C.保持U1不变,K合在a处,使P上滑,I1将增大
D.保持P的位置不变,K合在a处,若U1增大,I1将增大
针对练习8:
一台理想变压器原线圈匝数n1=1100匝,两个副线圈的匝数分别是n2=60匝,n3=600匝,若通过两个副线圈中的电流强度分别是I2=1A,I3=4A,求原线圈中的电流强度。
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