交變電流習(xí)題課

1、交變電流習(xí)題課二、平均值及電荷量的求解三、有效值的計(jì)算欄目索引一、交變電流的瞬時(shí)值及圖象問(wèn)題對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾四、交變電流“四值的綜合應(yīng)用 一、交變電流的瞬時(shí)值及圖象問(wèn)題典例精析例1如圖1所示是一多匝線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的圖象，根據(jù)圖象可知()A.此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為et) VB.此感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為e200sin (100t) VC.t0.01 s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量為零D.t0.02 s時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率最大返回圖1返回總結(jié)提升(1)求解感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值：確定線圈轉(zhuǎn)動(dòng)從哪個(gè)位置開(kāi)場(chǎng)；確定線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度(以rad/s作為單位)；確

2、定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式.(2)正弦交流電的圖象是一條正弦曲線，從圖象中可以得到以下信息：瞬時(shí)值：每個(gè)“點(diǎn)表示某一時(shí)刻的瞬時(shí)值.可確定線圈位于中性面的時(shí)刻，也可確定線圈平行于磁感線的時(shí)刻. 二、平均值及電荷量的求解典例精析例2發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是匝數(shù)為100匝、邊長(zhǎng)為20 cm的正方形線圈，將它置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.05 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸以100 rad/s的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí).線圈和外電路的總電阻R10 .(1)寫(xiě)出交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式.返回總結(jié)提升 三、有效值的計(jì)算典例精析例3有兩個(gè)完全一樣的電熱器，分別通以如圖2甲和乙所示的峰值相等的方波交變電流

3、和正弦交變電流.求這兩個(gè)電熱器的電功率之比.圖2返回例4如圖3所示電路，電阻R1與電阻R2阻值一樣，都為R，和R1并聯(lián)的D為理想二極管(正向電阻可看作零，反向電阻可看作無(wú)窮大)，在A、B間加一正弦交流電u20 sin(100t) V，那么加在R2上的電壓有效值為()A.10 V B.20 V C.15 V D.5 V總結(jié)提升對(duì)于交變電流有效值的計(jì)算一般有以下兩種情況：(2)當(dāng)電流按非正(余)弦規(guī)律變化時(shí)，必須根據(jù)有效值的定義求解，在計(jì)算有效值時(shí)要注意三同：一樣電阻、一樣時(shí)間(一般要取一個(gè)周期)、產(chǎn)生相等熱量. 四、交變電流“四值的綜合應(yīng)用典例精析例5如圖4所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)內(nèi)阻r3 、面

4、積S0.02 m2的半圓形導(dǎo)線框可繞OO軸旋轉(zhuǎn).勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B T.假設(shè)線框以100 rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，且通過(guò)電刷給“6 V，12 W的小燈泡供電，那么：(1)假設(shè)從圖示位置開(kāi)場(chǎng)計(jì)時(shí)，求線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)從圖示位置開(kāi)場(chǎng)，線框轉(zhuǎn)過(guò)90的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量是多少？該電荷量與線框轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢是否有關(guān)？(3)由題目所給條件，外電路所接小燈泡能否正常發(fā)光？如不能，那么小燈泡的實(shí)際功率為多大？返回總結(jié)提升最大值、有效值、瞬時(shí)值、平均值，在不同情況下的使用：(1)在研究電容器的耐壓值時(shí)，只能用最大值.(2)在研究交變電流做功、電功率及產(chǎn)生的熱量時(shí)，只能用有效值

5、WEIt，QI2Rt，交流電表指示的也是有效值.(3)在研究交變電流通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)，只能用平均值.(4)在研究某一時(shí)刻線圈受到的安培力時(shí)，只能用瞬時(shí)值. 對(duì)點(diǎn)檢測(cè) 自查自糾1.(圖象信息分析)某正弦式交流電的電流i隨時(shí)間t變化的圖象如圖5所示.由圖可知()A.電流的最大值為10 AB.電流的有效值為10 AC.該交流電的周期為0.03 sD.該交流電的頻率為0.02 Hz圖52.(有效值的理解和計(jì)算)如圖6所示，為一正弦交流電通過(guò)一電子元件后的波形圖，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()B.電流的變化周期是0.01 sC.電流的有效值是1 AD.電流通過(guò)100 的電阻時(shí)，1 s內(nèi)產(chǎn)生的熱量為200 J圖6解析答案3.(有效值的理解和計(jì)算)如圖7所示的區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.電阻為R、半徑為L(zhǎng)、圓心角為45的扇形閉合導(dǎo)線框繞垂直于紙面的O軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(O軸位于磁場(chǎng)邊界).那么線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的有效值為()4.(交變電流“四值的應(yīng)用)如圖8所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T，邊長(zhǎng)L10 cm的正方形線圈abcd共100匝，線圈電阻r1 ，線圈繞垂直于磁感線的對(duì)稱(chēng)軸OO勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度2 rad/s，外電路電阻