交变电流

一、交变电流

• 定义：大小和方向随时间做周期性变化的电流
• 产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于 $B$ 的轴匀速转动
• 瞬时值： $e=E_m\sin \omega t$ 峰值： $E_m=NBS\omega$

二、描述交变电流的物理量

• 周期 $T$、频率 $f$、$\omega =\frac{2\pi }{T}=2\pi f$
• 峰值/最大值：$U_m、I_m$
• 有效值（与交流热效应等效的直流值）： $U=\frac{U_m}{\sqrt{2}},I=\frac{I_m}{\sqrt{2}}$ （$U/I$ 电表读的就是有效值；家用 220V = 有效值，峰值 ~311V）
• 平均值：用于求通过的电量 $q=\bar{I}\cdot \Delta t=n\frac{\Delta \Phi }{R_{\text{总}}}$

三、变压器

• 原理：互感
• 电压比：

$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$

• 电流比（理想单副线圈）： $\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_2}{n_1}$
• 理想：$P_1=P_2$

四、远距离输电

• 输电线功率损失：$P_{\text{损}}=I^{2}R={\left(\frac{P}{U}\right)}^{2}R$
• 提高输电电压 → 大幅减小损失
• 三级：升压变压→高压送电→降压变压→用户

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