交變電流的產(chǎn)生和描述

1、交變電流的產(chǎn)生和描述一、正弦式交流電產(chǎn)生的原理矩形線框繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸。轉(zhuǎn)動時，線圈的兩條邊切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，如圖4所示.設(shè)線圈的匝數(shù)為n,轉(zhuǎn)動角速度為 w,兩對邊分別為li和（其中ab邊為li, ad邊為出.若從中性面開始計時，經(jīng)時間 t轉(zhuǎn)到如圖所示位置.則 t時間線框轉(zhuǎn)過cot角.ab邊產(chǎn)生的電動勢1 .ei nBl i co l2sinw t.cd邊產(chǎn)生的電動勢1 .e2 nBl i w jl2Sincot.由右手定則可知：ei和e2環(huán)繞方向相同.故總電動勢 e= ei+ e2 = nBlil2w sin c nBSco sin cot.其中nBSo為電動勢的最大值.、正弦式

2、交流電的圖象的應(yīng)用物理量函數(shù)（從中性面計時）圖象磁通量二（lmcos w t=BScos w t小 q% /h.J-電動勢e= Emsinco t=nBSco sin co t點(diǎn)一居tiVr J路端電壓u= Umsin 3 tRE . =si nIT uo - Ug電流i = I msin co t一, 二 c si n M ft +rJ uo-、非正弦交流電有效值的計算方法只有正弦式交變電流才能用 方的關(guān)系，其他交變電流都不滿足這一關(guān)系，只能根據(jù)有效值的定義進(jìn)行計算.計算時要注意兩點(diǎn)，一：若交變電流正負(fù)半周最大值不相等時，應(yīng)分段計算電熱；二：取i一個周期計算電熱.四、交流電四值的比較和應(yīng)用物

3、理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明瞬時值父父電流某一時刻的值e= Emsin w t i = Imsin w t計算線圈某時刻的受力情況峰值取大的瞬時值Em = nBS5coE mI m 討論電容器的擊穿電壓功效值跟交變電流的熱效應(yīng)等效的恒定電流值對正(余)弦交交電流有：E = Em/2U= Um/2I= ImW(1)計算與電流的熱效應(yīng)后關(guān)的量(如功、功率、熱量等)(2)電器設(shè)備“銘牌”上所標(biāo)的一般是有效值(3)保險絲的熔斷電流值為功效值平均值父父電流圖象中圖線與時間軸所圍的面積與時間的比值E =Bl v AE =nA tI =R+r計算通過電路截面的電何里1 .圖中閉合線圈都在勻強(qiáng)磁場中繞虛

4、線所示的固定轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動，不能產(chǎn)生正弦式交變電流的是 ()92. 一正弦交流電的電壓隨時間變化的規(guī)律如圖所示.由圖可知A.該交流電的電壓瞬時值的表達(dá)式為u = 100sin (25t) VB.該交流電的頻率為25 HzC.該交流電的電壓的有效值為100啦VD.若將該交流電壓加在阻值為R= 100 皿電阻兩端，則電阻消耗的功率是50 W3.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是（）A.在中性面時，通過線圈的磁通量最大B.在中性面時，感應(yīng)電動勢最大C.穿過線圈的磁通量為零時，感應(yīng)電動勢也為零D.線圈每個周期內(nèi)通過中性面兩次，電流方向改變一次4 .下面關(guān)于交變電流的說法中

5、正確的是（）A.交流電器設(shè)備上所標(biāo)的電壓值和電流值是交變電流的峰值B.用交流電流表和電壓表測定的數(shù)值是交變電流的瞬時值C.給定的交變電流數(shù)值，在沒有特別說明的情況下指的都是有效值D.跟交變電流有相同的熱效應(yīng)的直流電數(shù)值是交變電流的有效值5 .一閉合矩形線圈abcd繞垂直于磁感線的固定軸 OO'勻速轉(zhuǎn)動，線圈平面位于如圖1甲所示的勻強(qiáng)磁場中.通過線圈的磁通量隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，下列說法正確的是（）A. ti、t3時刻通過線圈的磁通量變化率最大B. ti、t3時刻線圈中感應(yīng)電流方向改變C. t2、14時刻線圈中磁通量最大D. t2、t4時刻線圈中感應(yīng)電動勢最小6.兩個完全相同的電

6、熱器，分別通以圖2甲、乙所示的峰值相等的矩形交變電流和正弦交變電流，則這兩個電熱器的電功率之比 P甲：P乙等于（）yA. V2 : 1 B.2：1 C.4：1 D.1：1口 i-rH-:彳甲乙8如圖所示，邊長為l的正方形線圈abcd的匝數(shù)為n, ad邊的中點(diǎn)和bc邊的中點(diǎn)的連線 OO '恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,線圈與外電阻 R構(gòu)成閉合電路，整個線圈的電阻為 r.現(xiàn)在讓線圈以O(shè)O'連線為軸，以角速度3勻速轉(zhuǎn)動，從圖示時刻開始計時，求：（1）閉合電路中電流瞬時值i的表達(dá)式；（2）當(dāng)1 =兀時，電阻R兩漏的電壓值.9（2019天津4）在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬框繞與

7、磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖6所示，產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖7所示，則（）A . t= 0.005 s時線框的磁通量變化率為零B. t=0.01 s時線框平面與中性面重合C.線框產(chǎn)生的交變電動勢有效值為311 VD.線框產(chǎn)生的交變電動勢頻率為100 Hz10如圖8（a）所示，一矩形線圈 abcd放置在勻強(qiáng)磁場中，并繞過ab、cd中點(diǎn)的軸OO '以角速度 逆11小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與時間成正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，此線圈與一個R=10 的電阻構(gòu)成閉合電路，不計電路的其他電阻，下列說法正確的是（）A.交變電流的周期為 0.125 sB.交變

8、電流的頻率為 8 HzC.交變電流的的有效值為 五 AD.交變電流的的最大值為 4 A12如圖所示為一交變電流的it圖象,該交變電流的有效值為多少？13如圖所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R、半徑為L、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的。軸以角速度3勻速轉(zhuǎn)動（。軸位于磁場邊界）.則線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為（）BL -A. 2R.2BL23C. 4R,2BL2B. 2RBL2OD. 4R14（福建理綜16）一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖12甲所示.已知發(fā)電機(jī)時針勻速轉(zhuǎn)動.若以線圈平面與磁場夾角仁45。時為計時起點(diǎn)，如圖（b）所示，并

9、規(guī)定當(dāng)電流自a流向線圈內(nèi)阻為5.0 Q現(xiàn)外接一只電阻為 95.0 皿燈泡，如圖乙所示，則 （）A .電壓表 V的示數(shù)為220 VB.電路中的電流方向每秒鐘改變50次C.燈泡實(shí)際消耗的功率為484 WD.發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻每秒鐘產(chǎn)生的焦耳熱為24.2 J15如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形線圈的周期為2 從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉(zhuǎn)過A.線圈消耗的電功率為 4 WB.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2 AC.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為e=4cos 2:4D.任意時刻穿過線圈的磁通量為="Lsin Tt兀 IT,轉(zhuǎn)軸O1O2垂直于磁場方向， 線圈電阻為60°時的感應(yīng)電流

10、為1 A.那么（）16一個矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的交變電流的電動勢e=220V2sin 100 7tt V 那么（）A .該交變電流的頻率是 100 HzB.當(dāng)t=0時，線圈平面恰好與中性面垂直-1C.當(dāng)t=200 s時，e有最大值D.該交變電流電動勢的有效值為22042 V17件實(shí)現(xiàn)了無級調(diào)節(jié)亮度.給該臺燈接220 V的正弦交流電后加在燈管兩端的電壓如圖乙所示,則此時交流電壓表的示數(shù)為（）A. 220 VB. 110VC.2202110D. 2 V18電吹風(fēng)是電動機(jī)帶動風(fēng)葉轉(zhuǎn)動的裝置，電熱絲給空氣加熱得到熱風(fēng).設(shè)電動機(jī)線圈和電熱絲的總電阻為R,接在一電壓為u=U°sin co

11、t的交流電源上，若已知電吹風(fēng)使用時消耗的功率為P,通過電熱絲和電動機(jī)線圈的總電流為I,則有（）A. P>U0B. P>I2RC. P=I2RD, P=乎U0I2R2，一，.一，一，、,一2 兀一， ，一、一，"，_ ，.一19在兩塊金屬板上加上交變電壓u = Umsin yt,當(dāng)t=0時，板間有一個電子正好處于靜止?fàn)顟B(tài).下面關(guān)于電子以后的運(yùn)動情況的判斷正確的是（）A. t=T時，電子回到原出發(fā)點(diǎn)B.電子始終向一個方向運(yùn)動C. t = T/2時，電子將有最大速度D. t=T/2時，電子的位移最大20.把電壓u=120V2sin 3 t頻率為50 Hz的交變電流加在激發(fā)電壓和

12、熄滅電壓均為U0=6Oj2 V的霓虹燈的兩端.(1)求在一個小時內(nèi)，霓虹燈發(fā)光時間有多長.(2)試分析為什么人眼不能感到這種忽明忽暗的現(xiàn)象？ 1(已知人眼的視覺暫留時間約為-s)21.用均勻?qū)Ь€彎成正方形閉合線框abcd,線框每邊長10 cm,每邊的電阻值為0.1 .把線框放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.1 T的勻強(qiáng)磁場中，并使它繞軸 。0以3=100 rad/s的角速度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)方向如圖所示(沿QQ由Q向?？礊轫槙r針方向).已知Q、O2兩點(diǎn)分別在ad和bc上，軸OQ在線框平面內(nèi)，并且垂直于B,Od=3Oa, O 2c=3Qb.(1)當(dāng)線框平面轉(zhuǎn)至和 B平行的瞬時(如圖所示位置)每個邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小各是多少？線框內(nèi)感應(yīng)電流的大小是多少？方向如何？(2)求線框由圖所示位置旋轉(zhuǎn)60度的過程中通過導(dǎo)線的電荷量。(3)線框旋轉(zhuǎn)一周內(nèi)產(chǎn)生的熱量為多少？22.(2019 福州模擬)(16