交变电流问题在高考中大多数情况以选择题的形式出现,主要是对基本概念、基本规律的考查。所以说要想做好交变电流的问题首先就应该把相关的知识、规律掌握好。
1、交变电流的定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流。
注意:在判断某一电流是否是交变电流时,我们只看方向是否变化,是否有周期性两个要素。
那个图像显示的是交变电流呢?在上图中,第5个因为没有周期性所以不是交变电流,第6个虽然电流大小也发生变化,但是电流方向没有发生改变,所以也不是交变电流。
2、正弦交变电流的产生和图像
(1)产生过程:在匀强磁场里,矩形线圈绕垂直磁场方向的轴做匀速转动。
正弦式交变电流的产生过程(2)中性面的特点:
①与磁场垂直的平面。
②当线圈转到中性面位置时,穿过线圈的磁通量最大。
③当线圈转到中性面位置时,感应电动势为0,感应电流为0。
④当线圈转到中性面位置时,电流方向发生改变。
(3)图像:
用以描述交变电流随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图像为正弦曲线。
交变电流的电动势、电压、电流的变化3、描述交变电流的物理量及函数表达式
(1)周期与频率:
①周期(T):交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间,单位是秒(s),公式:T=2π/ω
②频率(f):交变电流在1s时间内完成周期性变化的次数,单位赫兹(Hz)
③周期与频率关系:T=1/f
(2)交变电流的峰值、有效值:
①峰值:交变电流的电流或电压的最大值,电动势的最大值公式为:Em=NBSω
②有效值:让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻,如果他们在交变电流的一个周期内产生的焦耳热相同,则这个恒定电流I,恒定电压U就是这个交变电流的有效值。
正弦交变电流的有效值与峰值的关系:
正弦交变电流的有效值注意:交流电压表,电流表测得的数值均为有效值。
(3)正弦交变电流的函数表达式(线圈从中性面位置开始计时):
正弦交变电流的瞬时值表达式4、正弦交变电流的图像如何分析:
我们可以从图像中直接读出两个物理量,分别是峰值与周期,然后再根据物理量之间的关系公式:
(1)由峰值可以得到交变电流的有效值、平均值。
(2)有周期可以得到交变电流的频率、角速度
基本概念、基本规律掌握清楚了,下面就要实战训练,通过训练更好的巩固所掌握的知识。请看小编为大家准备的与交变电流相关的历年高考真题。
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