交流電知識要點：
1、 交流電
2、基本要求：
（1）理解正弦交流電的產生及變化規律
①矩形線圈在勻強磁場中，從中性面開始旋轉，在已知b、l、情況下，會寫
出正弦交流電的函式表示式並畫出它的圖象。
②函式表示式與圖象相互轉換。
（2）識記交流電的物理量，最大值、瞬時值、有效值；週期、頻率、角頻率；
（3）理解變壓器的工作原理及初級，次級線圈電壓，電流匝數的關係。理解遠距離輸電的特點。
（4）了解三相交流電的產生。
一、交流電的產生及變化規律：
1、產生：強度和方向都隨時間作週期性變化的電流叫交流電。
矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直於勻強磁場的線圈的對稱軸作勻速轉動時，如圖5—1所示，產生正弦（或余弦）交流電動勢。當外電路閉合時形成正弦（或余弦）交流電流。
圖5—1
2、變化規律：
（1）中性面：與磁力線垂直的平面叫中性面。
線圈平面位於中性面位置時，如圖5—2（a）所示，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為零。因此，感應電動勢為零 。
圖5—2
當線圈平面勻速轉到垂直於中性面的位置時（即線圈平面與磁力線平行時）如圖5—2（c）所示，穿過線圈的磁通量雖然為零，但線圈平面內磁通量變化率最大。因此，感應電動勢值最大。
（伏）（n為匝數）
（2）感應電動勢瞬時值表示式：
若從中性面開始，感應電動勢的瞬時值表示式：（伏）如圖5—2（b）所示。
感應電流瞬時值表示式：（安）
若從線圈平面與磁力線平行開始計時，則感應電動勢瞬時值表示式為：（伏）如圖5—2（d）所示。
感應電流瞬時值表示式：（安）
3、交流電的圖象：
圖象如圖5—3所示。
圖象如圖5—4所示。
想一想：橫座標用t如何畫。
4、發電機：
發電機的基本組成：線圈（電樞）、磁極
種類旋轉磁極式發電機能產生高電壓和較大電流。輸出功率可達幾十萬千瓦，所以大多數發電機都是旋轉磁極式的。
二、表徵交流電的物理量：
1、瞬時值、最大值和有效值：
交流電在任一時刻的值叫瞬時值。
瞬時值中最大的值叫最大值又稱峰值。
交流電的有效值是根據電流的熱效應規定的：讓交流電和恆定直流分別通過同樣阻值的電阻，如果二者熱效應相等（即在相同時間內產生相等的熱量）則此等效的直流電壓，電流值叫做該交流電的電壓，電流有效值。
正弦（或余弦）交流電電動勢的有效值和最大值的關係為：
交流電壓有效值；
交流電流有效值。
注意：通常交流電表測出的值就是交流電的有效值。用電器上標明的額定值等都是指有效值。用電器上說明的耐壓值是指最大值。
2、週期、頻率和角頻率
交流電完成一次週期性變化所需的時間叫週期。以t表示，單位是秒。
交流電在1秒內完成週期性變化的次數叫頻率。以f表示，單位是赫茲。
週期和頻率互為倒數，即。
我國市電頻率為50赫茲，週期為0.02秒。
角頻率： 單位：弧度/秒
三、三相交流電：
1、三個互成120的三個相同線圈，固定在同一轉軸上，在同一勻強磁場中作勻速轉動，將產生三個交變電動勢，所產生的電流叫做三相交流電。
由於這三個線圈是相同的，因此，它們將產生三個依次達到最大值的交變電動勢。相當於三個最大值和週期都相同的獨立電源。
2、每個獨立電源稱作「一相」，雖然每相的電動勢的最大值和週期都相同，但是它們不能同時為零或者同時達到最大值。由於三個線圈的平面依次相差120角，它們到達零值和最大值的時間依次落後週期。如圖5—5所示。
3、在實際應用中，三相發電機和負載並不用六條導線相連線，而是採用「y」和「」兩種接法。有興趣的同學可以參閱必修本p116*部分內容。
四、變壓器：
1、變壓器是可以用來改變交流電壓和電流的大小的裝置。
理想變壓器的效率為1，即輸入功率等於輸出功率。對於原、副線圈各一組的變壓器來說（如圖5—6），原、副線圈上的電壓與它們的匝數成正。
即因為有，因而通過原、副線圈的電流強度與它們的匝數成反比。
即注意：①對於副線圈有兩組或兩組以上的變壓器來說，原、副線圈上的電壓與它們的匝數成正比的規律仍然成立，但各副線圈的電流則應根據功率關係，去計算各線圈的電流強度，即。
②當副線圈不接負載（外電路斷開時）i2=0，，因此。
③當副線圈所接負載增多時，由於通常負載多是併聯使用，因此，總電阻減少，使增大，輸出功率增大，所以輸入功率變大。
④因為，即，所以變壓器中高壓線圈電流小，繞制的導線較細，低電壓的線圈電流大，繞制的導線較粗。
⑤上述各公式中的i、u、p均指有效值，不能用瞬時值。
2、遠距離送電：
由於送電的導線有電阻，遠距離送電時，線路上損失電能較多。
在輸送的電功率和送電導線電阻一定的條件下，提高送電電壓，減小送電電流強度可以達到減少線路上電能損失的目的。
線路中電流強度i和損失電功率計算式如下：
注意：送電導線上損失的電功率，不能用求，因為不是全部降落在導線上。
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