高中物理交變電流知識點總結

　　交流電也稱“交變電流”，簡稱“交流”。一般指大小和方向隨時間作週期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流，下面是小編給大家帶來的，希望對你有幫助。

　　高中物理交變電流知識點

　　1.電壓瞬時值e=Emsinωt 電流瞬時值i=Imsinωt;ω=2πf

　　2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值純電阻電路中Im=Em/R總

　　3.正餘弦式交變電流有效值：E=Em/21/2;U=Um/21/2 ;I=Im/21/2

　　4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關係

　　U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出

　　5.在遠距離輸電中,採用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P損′=P/U2R;P損′:輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R:輸電線電阻〔見第二冊P198〕;

　　6.公式1、2、3、4中物理量及單位：ω:角頻率rad/s;t:時間s;n:線圈匝數;B:磁感強度T;

　　S:線圈的面積m2;U:輸出電壓V;I:電流強度A;P:功率W。

　　注:

　　1交變電流的變化頻率與發電機中線圈的轉動的頻率相同即:ω電=ω線，f電=f線;

　　2發電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,過中性面電流方向就改變;

　　3有效值是根據電流熱效應定義的,沒有特別說明的交流數值都指有效值;

　　4理想變壓器的匝數比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定，輸入功率等於輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大，即P出決定P入;

　　5其它相關內容：正弦交流電圖象〔見第二冊P190〕/電阻、電感和電容對交變電流的作用〔見第二冊P193〕。

　　7.交變電流的應用

　　我們常見的電燈、電動機等用的電都是交流電。在實用中，交流電用符號"~"表示。

　　電流隨時間的變化規律，由此看出：正弦交流電三個要素：最大值峰值、週期頻率或角頻率和相位初相位。交流電所要討論的基本問題是電路中的電流、電壓關係以及功率或能量的分配問題。由於交流電具有隨時間變化的 特點，因此產生了一系列區別於 直流電路的特性。在交流電路中使用的元件不僅有電阻，而且有電容元件和電感元件，使用的元件多了，現象和規律就複雜了。但基本遵循安培定律等基本法則。是高中電學的考點和難點。

　　根據 傅立葉級數的原理， 周期函式都可以展開為以 正弦函式、 餘弦函式組成的 無窮級數，任何非簡諧的交流電也可以分解為一系列簡諧正餘弦交流電的合成。

　　頻率

　　交流電的頻率是指它單位時間內週期性變化的次數，單位是 赫茲Hz，與週期成倒數關係。日常生活中的交流電的頻率一般為50Hz，而無線電技術中涉及的交流電頻率一般較大，達到千赫茲KHz甚至兆赫茲MHz的度量。

　　頻率有效值

　　正餘弦交流電的峰值與 振幅相對應，而有效值大小則由相同時間內產生相當焦耳熱的直流電的大小來等效。正餘弦交流電峰值與有效值的關係為：

　　例如，城市生活用電220V表示的是有效值，而其峰值約為311V。

　　電力傳輸

　　交流電被廣泛運用於電力的傳輸，因為在以往的技術條件下交流輸電比直流輸電更有效率。傳輸的電流在導線上的耗散功率可用 = 功率=電流的平方×電阻求得，顯然要降低 能量損耗需要降低傳輸的電流或電線的電阻。由於成本和技術所限，很難 降低使用的輸電線路如銅線的電阻，所以降低傳輸的電流是唯一而且有效的方法。根據P=IU功率=電流×電壓，實際上有效功率 = cosφ，提高電網的電壓即可降低導線中的電流，以達到節約能源的目的。

　　而交流電升降壓容易的特點正好適合實現高壓輸電。使用結構簡單的升壓變壓器即可將交流電升至幾千至幾十萬伏特，從而使電線上的電力損失極少。在城市內一般使用降壓變壓器將電壓降至幾萬至幾千伏以保證安全，在進戶之前再次降低至市電電壓中國大陸及香港特別行政區220V或者適用的電壓供用電器使用。 一般使用的交流電為 三相交流電，其電纜有三條火線和一條公共地線，三條火線上的 正弦波各有120°之 相位差。對於一般使用者只使用其中的一或兩條相線一條時需要 零線。直流變壓及輸電技術取得了長足的發展，而 高壓直流輸電的浪費會比較小;因此未來有望取代交流電以解決交流電的安全性和交直流轉換問題。

　　零線火線

　　零線始終和大地是等 電位的，因此交流電的火線的一個完整週期就是，如果在0秒時與零線電位相同，火線上對地電壓為0;過0.005秒後，火線上對地電壓達到最大峰值為高於大地;再過0.005秒，火線上對地電壓又降為0;再過0.005秒，火線對地 電壓降到最低點，零線對火線達到峰值;再過0.005秒，又重新上升到與零線電位相同，火線上對地電壓為0。

　　可以看出，交流電雖然隨週期改變電流方向，但零線對地電壓始終是相同的，為0。接用電器後零線有電流，電流變化規律與電壓相同。
 

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