交变电流
一、本页定位
本页属于 选择性必修第二册，核心任务是：交流电产生、四值、变压器和远距离输电。它在知识库里承担“教材概念入口”的作用，先把定义、公式条件和常见题眼讲清楚，再连接到大招、模型、实验、真题和错题。
二、必须掌握
- 正弦式交流电由线圈在匀强磁场中匀速转动产生。
- 最大值、有效值、瞬时值、平均值各有使用场景。
- 理想变压器满足电压比等于匝数比，输入功率等于输出功率。
- 远距离输电核心是高压降流以减小线损。
三、公式与适用条件
| 公式/关系 | 使用条件 | 易错提醒 |
|---|---|---|
| 从中性面开始计时 | 起点不同函数形式不同 | |
| 正弦交流有效值 | 只适用于正弦量 | |
| 理想变压器 | 交流、理想条件 | |
| 输电线损耗 | 降流比降压更关键 |
四、图像、实验与现象联系
- 交流图像读周期、频率、最大值和有效值。
- 变压器题先判原副线圈，再写匝数比。
- 远距离输电常把发电端、输电线、用户端分段。
五、高频题型与第一动作
| 题型 | 题眼 | 第一动作 |
|---|---|---|
| 四值选择 | 问热效应用有效值，问电荷量用平均值 | 先识别物理意义 |
| 变压器 | 给匝数和负载 | 电压由匝数定，电流由功率定 |
| 远距离输电 | 线损或效率 | 先算输电电流 |
六、典型例题骨架（带答案）
题目：正弦交流电最大值为 ，有效值是多少？
答案结构：。
七、典型题型加厚
1. 四值选择
| 量 | 用在什么地方 | 典型问法 |
|---|---|---|
| 瞬时值 | 某一时刻电压电流 | “ 时” |
| 最大值 | 图像峰值、表达式系数 | “峰值” |
| 有效值 | 热效应、铭牌、功率 | “电表读数”“额定值” |
| 平均值 | 电磁感应电荷量 | “通过导体横截面的电荷量” |
2. 理想变压器
电压关系：
功率关系：
电流关系由功率推出：
电流比不能和电压比写成同向。
3. 远距离输电
输电线损耗：
在输送功率一定时，提高输电电压可减小输电电流，从而大幅降低线损。
八、典型例题（带答案）
例 1：有效值
题目：正弦交流电电流最大值为 ，求有效值。
答案：
例 2：变压器电压
题目：理想变压器原线圈 匝，副线圈 匝，原线圈电压 ，求副线圈电压。
答案：
例 3：线损变化
题目：输送功率不变，输电电压变为原来的 10 倍，线损变为原来的多少？
答案：输送功率 不变，电压变为 10 倍，电流变为原来的 。线损 ，所以变为原来的 。
九、教师备课提示
交流电的核心不是公式多，而是“问什么用什么值”。建议把四值选择做成课堂口令：热效应用有效值，某时刻用瞬时值，峰值看最大值，电荷量用平均值。
课堂追问：
- 电压表测交流电读的是哪个值？
- 为什么变压器不能改变直流？
- 变压器电流比为什么和匝数比反过来？
- 高压输电减少的是电流还是电阻？
十、易错点回收
- 平均值和有效值混用。
- 变压器电流比写反。
- 远距离输电忽略线路电阻上的电压损失。