【正文】 形金屬工件半徑 r＝ 10 接時(shí) ， 線圈通電后產(chǎn)生垂直于工件所在平面的變化磁 場(chǎng)．磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為 πsinωt(T/s)．焊 接處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的 99倍．工件非 焊接部分每單位長(zhǎng)度上的電阻 R0＝ 10－ 3π(Ω考 點(diǎn) 點(diǎn) 擊 1. 交變電流、交變電流的圖象 Ⅰ 2. 正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式、峰值和有效值 Ⅰ 3. 理想變壓器 Ⅰ 4. 遠(yuǎn)距離輸電 Ⅰ 5. 實(shí)驗(yàn)十一：傳感器的簡(jiǎn)單使用 考 情 播 報(bào) (e、 U、 i的瞬時(shí)值表達(dá)式、 峰值、有效值、周期、頻率 )，特別是交流電的圖象 和有效值的計(jì)算是考查的熱點(diǎn)． ，與電磁感應(yīng)相結(jié)合的力、電綜合 題，或與本章知識(shí)有關(guān)的實(shí)際應(yīng)用是考查的重點(diǎn)． 本章單獨(dú)命題以選擇題為主，綜合題以計(jì)算題為主 . 交 變 電 流 傳 感 器 交 變 電 流 傳 感 器 1．在復(fù)習(xí)本章內(nèi)容時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)理解交流電的產(chǎn)生和描述， 掌握變壓器的變壓比和變流比，了解變壓器的電壓、電 流、功率的決定因素． 2．對(duì)于變壓器的原理和使用，要從電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)特 點(diǎn)入手，理解原、副線圈的匝數(shù)比與線圈電壓比之間的關(guān) 系，理解副線圈電流控制原線圈電流，理解原線圈輸入功 率等于副線圈上輸出功率，還要熟悉遠(yuǎn)距離輸電的流程圖． 3．在對(duì)傳感器的復(fù)習(xí)中，首先是對(duì)電路的要求，探究敏感 元件在電路中的作用，然后進(jìn)一步理解傳感器的工作原 理，以拓寬思維，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)注意與生產(chǎn)、生 活相聯(lián)系 . 一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律 1．交變電流： 大小和 都隨時(shí)間做 變化的電流． 2．正弦式交變電流 (1)定義：按 變化的交變電流，簡(jiǎn)稱正弦式電流． (2)中性面：線圈平面垂直于磁場(chǎng)，此時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大． 方向 周期性 正 (余 )弦規(guī)律 (3)正弦式電流的產(chǎn)生 當(dāng)閉合線圈由中性面位置 (圖 10 － 1－ 1中 O1O2位置 )開始在勻強(qiáng) 磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間 ． 勻速 按正弦規(guī)律變化 圖 10 － 1－ 1 (4)正弦式電流的變化規(guī)律 (從中性面開始計(jì)時(shí) ) ① 電動(dòng)勢(shì)： e＝ Emsinωt. ② 電壓： u＝ Umsinωt. ③ 電流： i＝ Imsinωt. 其中 ω等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度， Em＝ nBSω. (5)正弦式電流的圖象 (圖 10－ 1－ 2) 圖 10－ 1－ 2 二、描述交變電流的物理量 1．周期和頻率 (1)周期 (T)：交變電流完成一次周期性變化 (線圈轉(zhuǎn)一周 )所需 的 ，單位是秒 (s)，公式 T＝ . (2)頻率 (f)：交變電流在 1 s內(nèi)完成周期性變化的 ，單位 是赫茲 (Hz)． (3)周期和頻率的關(guān)系： T＝ 或 f＝ . 時(shí)間 次數(shù) 2．交變電流的四值 (1)峰值： Em＝ . (2)瞬時(shí)值：交變電流在某一 的值，是時(shí)間的函數(shù)． (3)有效值：讓交流與直流通過(guò)相同阻值的電阻，如果在交 流的一個(gè)周期內(nèi)它們產(chǎn)生的 相等，就把這一直流的 數(shù)值叫做這一交流的有效值． (4)平均值： ＝ n . nBSω 時(shí)刻 熱量 1．函數(shù)表達(dá)式 e＝ Emsinωt 只有從中性面計(jì)時(shí)才成立，如 果開始位置和中性面成 θ角，則 e＝ Emsin(ωt＋ θ)． 2．只有正 (余 )弦式電流才有 I＝ 關(guān)系． 矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的 軸 O轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，線圈的兩對(duì)邊切割磁 感線產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，如圖 10－ 1－ 3 所示． 圖 10－ 1－ 3 設(shè)線圈的匝數(shù)為 n，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為 ω，兩對(duì)邊分別為 l1和l2(其中 ab邊為 l1， ad邊為 l2)． 若從中性面開始計(jì)時(shí)，經(jīng)時(shí)間 t轉(zhuǎn)到如圖所示位置，則 t時(shí)間線框轉(zhuǎn)過(guò) ωt角． ab邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) e1＝ nBl1ω l2sinωt. cd邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) e2＝ nBl1ω l2sinωt. 由右手定則可知： e1和 e2環(huán)繞方向相同． 故總電動(dòng)勢(shì) e＝ e1＋ e2＝ nBl1l2ωsinωt＝ nBSωsinωt. 其中 nBSω為電動(dòng)勢(shì)的最大值． 在交變電流的產(chǎn)生過(guò)程中，要特別注意兩個(gè)特殊位置的不同特點(diǎn)． (1)線圈平面與中性面重合時(shí)， S⊥ B， Φ最大， ΔΦ/Δt＝ 0， e＝ 0， i＝ 0，電流方向?qū)l(fā)生改變． (2)線圈平面與中性面垂直時(shí)， S∥ B， Φ＝ 0， ΔΦ/Δt最大， e最大， i最大，電流方向不改變． 1．如圖 10－ 1－ 4所示，矩 形線圈 abcd面積為 S， 在磁 感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻 強(qiáng)磁場(chǎng)中繞 OO′軸以 角速度 ω從中性面位置 開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，時(shí)間為 t時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的 大小為 ( ) 圖 10－ 1－ 4 A. BSωsinωt B. BSωcosωt C． BSωsinωt D． 2BSωcosωt 解析： 由圖可知，線圈中的 ab邊和 cd邊不切割磁感線，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而 ad邊和 bc邊做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)各為 ead＝ B vsinωt和 ebc＝ B vsinωt，線圈中總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) e＝ ead＋ ebc＝ 2B vsinωt＝ 2B 2πn＝ 1 (V)＝ (V) 角速度： ω＝ 2πn＝ 2π rad/s＝ rad/s 故其瞬時(shí)值表達(dá)式為 e＝ (V)， C項(xiàng)正確． 答案： C 3．如圖 10－ 1－ 11所示的電路中，已知交流電源電壓 u＝ 200sin100πt V，電阻 R＝ 100 數(shù)分別為 ( ) 圖 10－ 1－ 11 A． A,200 V B． A,141 V C． 2 A,200 V D． 2 A,141 V 解析： 電流表和電壓表的示數(shù)顯示的是有效值， U＝ ＝ 100 V≈141 V， I＝ ＝ A，故選項(xiàng) B正確． 答案： B 4． (2020 、 30176