第5章 交变电流
[体系构建]
[核心速填]
1．正弦式交变电流的产生
(1)产生：闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动．
(2)中性面：线圈平面垂直于磁场，磁通量最大，感应电动势为零．
2．正弦式交变电流的描述
(1)瞬时值变化规律：e＝Emsin ωt，i＝Imsin ωt，u＝Umsin ωt.
(2)周期和频率：T＝.
(3)峰值和平均值：Em＝NBSω，＝N.
(4)有效值：E＝，i＝，u＝.
3．特征元件
(1)电感器：通直流、阻交流；通低频、阻高频．
(2)电容器：通交流、隔直流；通高频、阻低频．
4．理想变压器
(1)结构：原线圈、副线圈、铁芯．
(2)工作原理：互感现象．
(3)基本规律：＝，P输入＝P输出．
5．远距离输电
(1)功率损失：ΔP＝I2R线．
(2)电压损失：ΔU＝IR线．
(3)远距离输电最经济的最佳方式：高压输电．
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交变电流的四值及其应用
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1.瞬时值：它反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦交流电瞬时值表达式为e＝Emsin ωt，i＝Imsin ωt.应当注意必须从中性面开始．
2．最大值：它是瞬时值的最大值，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，Em＝nBSω(转轴垂直于磁感线)．电容器接在交流电路中，则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值．
3．有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：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热量相等，就把这一直流的数值叫作这一交流的有效值．正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是U＝Em，I＝Im.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．通常所说的交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指有效值．用电器上所标电压、电流值也是指有效值．在计算交变电流通过导体产生热量、电功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值．
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 ＝n·来求，当线圈从中性面转过90°的过程中，有 ＝Em.计算平均值切忌用算术平均法，即＝求解，平均值不等于有效值．
