2024年交流电知识点总结.doc

交流电知识点总结
一、交流电的产生及变化规律：
（1）产生：强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。
矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时，如图5—1所示，产生正弦（或余弦）交流电动势。当外电路闭合时形成正弦（或余弦）交流电流。

图5—1
（2）变化规律：
（1）中性面：与磁感线垂直的平面叫中性面。
线圈平面位于中性面位置时，如图5—2（A）所示，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量变化率为零。因此，感应电动势为零 。

图5—2
当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时，如图5—2（C）所示，穿过线圈的磁通量虽然为零，但线圈平面内磁通量变化率最大。因此，感应电动势值最大。
（伏） （N为匝数）
（2）感应电动势瞬时值体现式：
若从中性面开始，感应电动势的瞬时值体现式：（伏）如图5—2（B）所示。
若从线圈平面与磁感线平行开始计时，则感应电动势瞬时值体现式为：（伏）如图5—2（D）所示。
二、表征交流电的物理量：
（1）瞬时值、最大值、有效值和平均值：
交流电在任一时刻的值叫瞬时值。
瞬时值中最大的值叫最大值又称峰值。
交流电的有效值是依照电流的热效应要求的：让交流电和恒定直流分别通过同样阻值的电阻，假如二者热效应相等（即在相同时间内产生相等的热量）则此等效的直流电压，电流值叫做该交流电的电压，电流有效值。
正弦（或余弦）交流电电动势的有效值和最大值的关系为：
注意：一般交流电表测出的值就是交流电的有效值。用电器上标明的额定值等都是指有效值。用电器上阐明的耐压值是指最大值。
交流电的平均值的计算措施和公式：
（2）周期、频率和角频率
交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T表示，单位是秒。
交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。以f表示，单位是赫兹。
周期和频率互为倒数，即。
我国市电频率为50赫兹，周期为0.02秒。
角频率： 单位：弧度/秒
交流电的图象：
图象如图5—3所示。
图象如图5—4所示。

三．电感和电容对交变电流的影响
①电感对交变电流有妨碍作用，妨碍作用大小用感抗表示。“通直流，阻交流，通低频，阻高频”
②电容对交变电流有妨碍作用，妨碍作用大小用容抗表示“隔直流、通交流，阻低频、通高频”
四．变压器
变压器是能够用来变化交流电压和电流的大小的设备。
理想变压器输入功率等于输出功率。对于原、副线圈各一组的变压器来说（如图5—6），原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。
即
因为有，因而通过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比。
即
注意：1．理想变压器各物理量的决定原因
输入电压U1决定输出电压U2，输出电流I2决定输入电流I1，输入功率随输出功率的变化而变化直抵达成变压器的最大功率（负载电阻减小，输入功率增大；负载电阻增大，输入功率减小）。
2．一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流的关系
U1:U2:U3:…=n1:n2:n3:… I1n1=I2n2+I3n3+…
上述各公式中的I、U、P均指有效值，不能用瞬时值。
（3）电压互感器和电流互感器
电压互感器是将高电压变为低电压，故其原线圈并联在待测高压电路中；电流互感器是将大电流变为小电流，故其原线圈串联在待测的高电流电路中。
（二）处理变压器问题的常用措施
思绪1 电压思绪。变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2；当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
思绪2 功率思绪。理想变压器的输入、输出功率为P入=P出，即P1=P2；当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+……
思绪3 电流思绪。由I=P/U知，对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1；当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+……
动态分析问题的思绪程序可表示为：
U1P1
思绪5 原理思绪。变压器原线圈中磁通量发生变化，铁芯中ΔΦ/Δt相等；
五．电能的输送
因为送电的导线有电阻，远距离送电时，线路上损失电能较多。
在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下，提升送电电压，减小送电电流强度能够达成减少线路上电能损失的目标。
线路中电流强度I和损失电功率计算式如下：

注意：送电导线上损失的电功率，不能用求，因为不是所有降落在导线上。