第13讲 交变电流 01考纲解读 考点内容 要求 考点解读与预测 交变电流 描述交变电流的物理量和图象 Ⅰ 交流电的产生与描述是基础；变压器原理的理解与应用是重点；感容电路要关注。 基本原理在新情景下的应用，理论联系实际是创新考查的高频区。 正弦交变电流的函数表达式 Ⅰ 电感和电容对交变电流的影响 Ⅰ 理想变压器 Ⅱ 远距离输电 Ⅰ 传感器的工作原理及其应用 Ⅰ 02知识梳理 知识点一 交变电流的产生 1.交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流。 2.正弦交流电的产生和图象 (1)产生：如图1所示，在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)中性面 ①定义：与磁场方向垂直的平面。 ②特点：线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零。线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次。 (3)图象：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，其图象为正弦曲线，如图所示。 知识点二正弦交变电流的描述 1.周期和频率 (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＝。 (2)频率(f)：交变电流在1 s内完成周期性变化的次数。单位是赫兹(Hz)。 (3)周期和频率的关系：T＝或f＝。 2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势e随时间变化的规律：e＝Emsin__ωt。 (2)负载两端的电压u随时间变化的规律：u＝Umsin__ωt。 (3)电流i随时间变化的规律：i＝Imsin__ωt。其中ω等于线圈转动的角速度，Em＝nBSω。 3.交变电流的瞬时值、峰值、有效值 (1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。 (2)峰值：交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值，也叫最大值。 (3)有效值：跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值。对正弦式交变电流，其有效值和峰值的关系为：E＝，U＝，I＝。 知识点三电感和电容对交变电流的影响 1.电感对交变电流的阻碍作用 电感对交变电流阻碍作用的大小用感抗表示，线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，产生的自感电动势就越大，对交变电流的阻碍作用越大，感抗就越大。所以电感具有“通直流、阻交流，通低频、阻高频”的作用。 2.电容器对交变电流的阻碍作用 电容对交流电的阻碍作用叫做容抗。电容器的电容越大，交流电的频率越高，充、放电进行得越快，容抗就越小。可见，电容器具有“隔直流、通交流，阻低频、通高频”的作用。 知识点四 理想变压器 1.工作原理：电磁感应的互感现象。 2.基本关系式 (1)功率关系：P入＝P出。 (2)电压关系：＝。 (3)电流关系：只有一个副线圈时＝。 3.几种常用的变压器 (1)自耦变压器———调压变压器，如图A、B所示。 (2)互感器 知识点五交变电流的传输（远距离输电） 1.输电过程： 2.输送电流：I＝＝。 3.电压损失：ΔU＝U－U′＝IR。 4.功率损失：ΔP＝P－P′＝I2R＝R＝。 知识点六传感器的工作原理及应用 1.传感器及其工作原理 (1)概念,传感器是能够将感受到的物理量（力、热、光、声等非电学量），转换成便于测量的量（一般是电学量）的一类元件。 (2)工作原理,其工作过程是利用某一元件对某一物理量敏感，按一定规律将这一物理量转换成便于利用的信号，从而方便检测或自动化控制。 2.传感器元件及常用实例 (1)传感器元件 (2)常用实例 03重点拓展 1.正弦交变电流的产生及变化规律 1.交流电产生过程中的两个特殊位置 图示 概念 中性面位置 与中性面垂直的位置 特点 B⊥S B∥S Φ＝BS，最大 Φ＝0，最小 e＝n＝0，最小 e＝n＝nBSω，最大 感应电流为零， 方向改变 感应电流最大， 方向不变 2.正弦式交变电流的变化规律 磁通量：Φ＝Φmcos ωt；电动势：e＝Emsin ωt；电流：i＝Imsin ωt。 考点2 ... ...
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