12交變電流 電磁場和電磁波

1、交變電流 電磁場和電磁波一、交變電流1.交流電：方向隨時間作周期性變化的電流正弦交流電：按正弦(或余弦)規(guī)律變化的電流2.正弦交流電的產(chǎn)生：（1）產(chǎn)生原因：線圈在勻強磁場中繞垂直磁場防線的軸勻速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生正弦交流電（2）中性面：=m的位置，即線圈平面垂直磁場時的位置（3）變化規(guī)律： 從中性面開始計時 感應(yīng)電動勢：e = NBSsint e = Em sint e = Nmsint 從線圈平行磁場位置開始計時感應(yīng)電動勢：e = NBScost e = Em cost e = Nmcost 注：i)上述表達式與轉(zhuǎn)動軸的位置無關(guān)，只要轉(zhuǎn)動軸垂直磁場，并且與線圈共面即可 ii)上述表達式與線圈的形狀無關(guān)

2、3.正弦交流電的圖象線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電動勢和電流的方向改變兩次。線圈每經(jīng)過中性面電流方向和電動勢的方向改變一次4.表征交流電的物理量：（1）最大值：（2）即時值：e = Em sint i = Im sint u = Um sint（3）有效值：交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。（4）正弦交流電的最大值和有效值的關(guān)系： 注意：只有正弦交變電流的有效值才一定是最大值的 倍。 通常所說的交變電流的電流、電壓；交流電表的讀數(shù)；交流電器的額定電壓、額定電流；保險絲的熔斷電流等都指有效

3、值。（電容器的耐壓值是交流的最大值。） 生活中用的市電電壓為220V，其最大值為220 V=311V（有時寫為310V），頻率為50HZ，所以其電壓即時值的表達式為u=311sin314t V。（5）周期和頻率周期T：交變電流完成一次周期性變化經(jīng)歷的時間頻率f：交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)周期和頻率的關(guān)系：正弦交流電的周期： i = Im sint 的周期為：5.電感對交變電流的影響 ·開關(guān)S接直流電源 燈泡較亮 ·開關(guān)S接交流電源 燈泡較暗（1）感抗：電感對交變電流阻礙作用的大?。?）影響感抗的因素： 線圈的自感系數(shù)越大，感抗越大 交變電流的頻率越大，感抗越大（3

4、）低頻扼流圈 線圈的自感系數(shù)很大 對交流電的阻礙作用很大 對高頻交流電的阻礙作用很大 對低頻交流電的阻礙作用也很大 作用：通直流，阻交流（4）高頻扼流圈 線圈的自感系數(shù)小 對高頻交流電的阻礙作用大 對低頻交流電的阻礙作用小 作用：通低頻，阻高頻6.電容對交變電流的影響 ·開關(guān)S接直流電源 燈泡不亮 ·開關(guān)S接交流電源 燈泡亮了 ·開關(guān)S接a 燈泡較暗 ·開關(guān)S接b 燈泡較亮（1）容抗：電容對交變電流阻礙作用的大?。?）影響容抗的因素： 電容越大，容抗越小 交變電流的頻率越大，容抗越?。?）電容的作用：通交流，隔直流 通高頻，阻低頻實例1 實例2 L為低頻

5、扼流圈 隔直電容器 實例3 高頻旁路電容器二、變壓器三、電磁場和電磁波1.麥克斯韋的兩個理論要點（1）變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場 均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場非均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場周期性變化的電場在周圍空間產(chǎn)生同頻率周期性變化的磁場（2）變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場 均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場非均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生變化的電場周期性變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生同頻率周期性變化的電場2.電磁場：變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場，變化的電場和磁場成為一個完整的整體，這就是電磁場。3.電磁波（1）電磁波：變化的電場和磁場從產(chǎn)生的區(qū)

6、域由近及遠地向周圍空間傳播開去，就形成了電磁波。（2）麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在，赫茲用實驗成功地證實了電磁波的存在（3）電磁波在空間傳播不需要介質(zhì)（4）電磁波的波度v、波長和頻率f的關(guān)系為： v =f 電磁波在真空中的傳播速度為c=3.0×108m/s（5）電磁波是橫波。E與B的方向彼此垂直，而且都跟波的傳播方向垂直4.電磁波的發(fā)射（1）有效地發(fā)射電磁波的條件：頻率足夠高形成開放電路（2）利用電磁波傳遞信號發(fā)射電磁波是為了利用它傳遞某種信號 如無線電廣播傳遞的是聲音，電視廣播傳遞的是聲音和圖像調(diào)制：在電磁波發(fā)射技術(shù)中，是電磁波隨各種信號而改變叫做調(diào)制調(diào)幅：使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅調(diào)頻：使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻5.電磁波的接收（1）選臺：從諸多的電磁波中把我們需要的選出來叫做選臺（2）電諧振：當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相