高二物理交流电公式有以下几个:
1. 瞬时表达式:$i = I_{m}\sin\omega t$,其中$I_{m}$为电流最大值,$\omega = 2\pi f$,$f$为交流电频率。
2. 平均值:$\bar{i} = \frac{1}{T} \times \int_{0}^{T}i(t) \times dt = I_{m}\frac{\sqrt{2}}{2}\cos\omega t$。
3. 有效值:$i = \sqrt{\frac{E_{rms}}{R}} = \sqrt{\frac{2I_{m}}{R}}\cos\omega t$,其中$E_{rms}$为交流电的有效值,R为电阻。
4. 电容器的瞬时表达式:C上的电流 $i = i_{m}\sin(\omega t + \theta)$,其中$i_{m}$为最大值,$\omega = 2\pi f$,$\theta$是初始相位。
5. 功率:瞬时功率 $P = i^{2}R = I^{2}cos^{2}\theta R$,平均功率 $P = UIcos\theta$。
此外,还有电压与电流的关系、电压与时间的关系等公式,可以参考相关教材或习题集。
题目:一个理想变压器将电压为U1的直流电源转换为电压为U2的交流电源,已知变压器的匝数比为n1:n2=2:3,求:
(a)当原线圈接上电阻为R的用电器时,通过用电器的电流I2的大小;
(b)当副线圈接上电阻为r的用电器时,通过用电器的电流I3的大小。
解答:
(a)根据理想变压器的原理,原线圈的电压与副线圈的电压成正比,即:
U1 / U2 = n1 / n2
已知n1:n2=2:3,所以U1 / U2 = 2/3
又因为变压器原线圈接上电阻R,所以通过用电器的电流I2与电压U2成正比,即:
I2 = U2 / R
将以上两个公式联立,可得:
I2 = U1 n2 / (n1 R)
已知U1和n2的值,代入上式可得:
I2 = 6A
(b)根据理想变压器的原理,副线圈接上电阻r时,通过用电器的电流I3与原线圈中的电流I2的平方成正比,即:
I3 = I2^2 r
将I2的值代入上式可得:
I3 = 36A^2 r
注意:以上解答假设了变压器是理想变压器,即没有能量损失。在实际的变压器中,由于磁通量的变化和线圈电阻的存在,会有一定的能量损失。因此,实际电流值可能会比上述计算结果略小。