高中物理选修3-2知识点总结
第四章 电磁感应
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1.两个人物:a.法拉第:磁生电 b.奥斯特:电生磁 2.感应电流的产生条件:a.闭合电路
b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b
②产生感应电动势的那部分导体相当于电源 ③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定: (1)方法一:右手定则 (2)方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同)
④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4.感应电动势大小的计算: (1)法拉第电磁感应定律:
A、内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 B、表达式:En t(2)磁通量发生变化情况 ①B不变,S变,BS ②S不变,B变,BS ③B和S同时变,21 (3)计算感应电动势的公式 ①求平均值:En t12BL 2②求瞬时值:EBLv(导线切割类) ③导体棒绕某端点旋转:E5.感应电流的计算: 瞬时电流:IEBLv(瞬时切割) R总R总6.安培力的计算:
B2L2v瞬时值:FBIL
Rr7.通过截面的电荷量:qIt
n Rr第 2 页 共 6 页
注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值 8.自感:
(1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
(2)决定因素:线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。另外,有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。 (3)类型:通电自感和断电自感 接通电源的瞬间,灯断开开关的瞬间,灯 泡A逐渐变暗。 泡A1较慢地亮起来。 (4)单位:亨利(H)、毫亨(mH)、微亨(H)
(5)涡流及其应用
①定义:变压器在工作时,除了在原副线圈中产生感应电动势外,变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。一般来说,只要空间里有变化的磁通量,其中的导体中就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流
②应用:a.电磁炉b.金属探测器,飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿
第五章 交变电流
一、交变电流的产生 1、原理:电磁感应
2、两个特殊位置的比较:
中性面:线圈平面与磁感线垂直的平面。 ①线圈平面与中性面重合时(S⊥B):磁通量最大,改变。
②线圈平面平行与磁感线时(S∥B):=0,
0,e=0,i=0,感应电流方向t最大,e最大,i最大,电流方向不变。 t3、穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的: 取中性面为计时平面:
磁通量:mcostBScost 电动势表达式:eEmsintNBSsint 路端电压:uUmsint
REmEsint 电流:iImsintmsint RrRr第 3 页 共 6 页
角速度、周期、频率、转速关系:二、表征交变电流的物理量 1、瞬时值、峰值(最大值)、有效值、平均值的比较 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 22f2n TeEmsint 瞬时值 交变电流某一时刻的值 iImsint EmNBS 计算线圈某时刻的受力情况 最大值 最大的瞬时值 EmNm ImEm Rr讨论电容器的击穿电压(耐压值) 对正(余)弦交流电有:(1)计算与电流的热效应有关的跟交变电流的热效应等效的恒定电流值 IE有效值 EmU,Um 量(如功、功率、热量)等 22Im 2(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值 (3)保险丝的熔断电流为有效值 交变电流图像中图线与 平均值 时间轴所夹的面积与时 间的比值 三、电感和电容对交变电流的作用
电感 电容 直流电不能通过电容器,交流电能通过但有阻碍作用 Ent__计算通过电路截面的电荷量 对电流的作用 只对交变电流有阻碍作用 影响因素 自感系数越大,交流电频率越大,阻电容越大,交流电频率越大,阻碍作用碍作用越大,即感抗越大 低频扼流圈:通直流、阻交流 高频扼流圈:通低频、阻高频 越小,即容抗越小 隔直电容:通交流、隔直流 旁路电容:通高频、阻低频 应用 四.变压器: 1、原、副线圈中的磁通量的变化率相等。
InU1n1,12,P入,即U1I1U2I2 出PU2n2I2n1
2、变压器只变换交流,不变换直流,更不变频。
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原、副线圈中交流电的频率一样:f1=f2 五、电能输送的中途损失: (1)功率关系:P1=P2,P3=P4,P2=P损+P3
(2)输电导线损失的电压:U损=U2-U3=I线R线
(3)输电导线损耗的电功率:P(2P3U损I线I线R线损P2P22)R线 U2六、变压器工作时的制约关系
(1)电压制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U1/n1,可简述为“原制约副”.
(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一定,且输入电压U1确定时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=n2I2/n1,可简述为“副制约原”. (3)负载制约:①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+…;②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=P2/U2;③总功率P总=P线+P2. 动态分析问题的思路程序可表示为:
U2U1n1I2RU2n2负载U1U2I2决定决定PP1P2(I1U1I2U2)1I1U1 I1P1决定决定
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第六章 传感器
光敏电阻在光照射下电阻变化的原因:有些物质,例如硫化镉,是一种半导体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多,导电性变好。光照越强,光敏电阻阻值越小。
金属导体的电阻随温度的升高而增大,热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,且阻值随温度变化非常明显。 1.光敏电阻
2.热敏电阻和金属热电阻 3.电容式位移传感器
4.力传感器————将力信号转化为电流信号的元件。 5.霍尔元件
霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。 外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压UH,UHkIB.(d为薄片的厚度,k为霍尔系数) d1.传感器应用的一般模式 2.传感器应用:
力传感器的应用——电子秤
温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪 光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器
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