第三、四章 · 选择性必修第二册
交变电流与传感器
发电机线圈转一圈，电流就完成一次正弦轮回：e = Em·sin(ωt)。理解"有效值 = 峰值/√2"与变压器变比，你就掌握了从发电厂到你家插座之间的整条能量链路。
3.1 正弦交变电流
概念e = nBSω·sin(ωt)
线圈匀速转动产生正弦交流电：e = E_m sin(ωt)，峰值 E_m = nBSω。
周期 T = 2π/ω，频率 f = 1/T（中国市电 50 Hz，每秒方向变化 100 次）。
中性面：线圈平面 ⊥ 磁场时 e = 0（ωt = 0, π, 2π…）；平行磁场时 e = Em。
周期 T = 2π/ω，频率 f = 1/T（中国市电 50 Hz，每秒方向变化 100 次）。
中性面：线圈平面 ⊥ 磁场时 e = 0（ωt = 0, π, 2π…）；平行磁场时 e = Em。
3.2 有效值与峰值
概念根号 2 的由来
有效值定义：与交流电热效应相同的直流值。正弦交流 E = E_m/√2，U = U_m/√2，I = I_m/√2。
市电"220 V"是有效值：峰值约 311 V。交流电表读数、铭牌标注、保险丝熔断电流均为有效值；计算热量/热功率用有效值，计算电容耐压/峰值击穿用峰值。
市电"220 V"是有效值：峰值约 311 V。交流电表读数、铭牌标注、保险丝熔断电流均为有效值；计算热量/热功率用有效值，计算电容耐压/峰值击穿用峰值。
3.3 变压器
概念U₁/U₂ = n₁/n₂
理想变压器（忽略损耗）：U₁/U₂ = n₁/n₂；功率守恒 P₁ = P₂ ⇒ U₁I₁ = U₂I₂。
只改变电压/电流，不改变频率。升压变压器降电流——远距离输电先升压（如 500 kV）减少 I²R 线损，到用户端再逐级降压。中国特高压 ±1100 kV 输电技术世界领先。
只改变电压/电流，不改变频率。升压变压器降电流——远距离输电先升压（如 500 kV）减少 I²R 线损，到用户端再逐级降压。中国特高压 ±1100 kV 输电技术世界领先。
3.4 传感器初步
概念把非电量变成电学量
传感器：将温度、光强、力、声等物理量转化为电学量（电阻/电压/电容）的元件。
光敏电阻（光照增强阻值减小）、热敏电阻（NTC 温度升高阻值减小）、金属热电阻（Pt100 温度升高阻值增大）、电容/电感式位移传感器、霍尔元件（测磁场）。
与电磁感应合体：动圈式话筒（声→感应电流）、无线充电（互感）。
光敏电阻（光照增强阻值减小）、热敏电阻（NTC 温度升高阻值减小）、金属热电阻（Pt100 温度升高阻值增大）、电容/电感式位移传感器、霍尔元件（测磁场）。
与电磁感应合体：动圈式话筒（声→感应电流）、无线充电（互感）。