第2章　專題：交變電流規(guī)律的應(yīng)用

第2章專題：交變電流規(guī)律的應(yīng)用2熟練掌握交變電流有效值的計(jì)算并會比較交變電流“四值”的適用情況，能夠結(jié)合歐姆定律、焦耳定律等知識進(jìn)行綜合分析和計(jì)算。1進(jìn)一步熟練掌握交變電流的圖像，并能從中獲取相應(yīng)的信息。重點(diǎn)重難點(diǎn)交變電流圖像的應(yīng)用例1

(多選)如圖表示一交變電流隨時(shí)間變化的圖像，由圖可知A.用理想交流電流表測該電流，其示數(shù)為

AB.該交變電流的頻率為100HzC.在t＝0.25×10－2s和t＝0.75×10－2s時(shí)，線圈位于中性面處D.在t＝

(T為該交變電流的周期)時(shí)刻，該電流大小與其有效值相等√√在t＝0.25×10－2s和t＝0.75×10－2s時(shí)電流最大，此時(shí)線圈與中性面垂直，C錯(cuò)誤；例2

(多選)用相同粗細(xì)且由同種材料制成的兩個(gè)單匝正方形線圈a、b，在同一勻強(qiáng)磁場中分別繞垂直磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過它們的磁通量隨時(shí)間變化的圖線如圖所示。已知兩線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相同，其中穿過a線圈的磁通量的最大值為Φ0，則A.t＝0時(shí)刻，a線圈中的感應(yīng)電流最大B.穿過b線圈的磁通量的最大值為C.a線圈的電阻是b線圈的電阻的2倍D.兩線圈分別轉(zhuǎn)動一周，a線圈產(chǎn)生的熱量是b線圈產(chǎn)生的熱量的

倍√√t＝0時(shí)刻，穿過a線圈的磁通量最大，磁通量變化率為零，感應(yīng)電流為零，A錯(cuò)誤；交變電流“四值”的比較及應(yīng)用交變電流的“四值”，即最大值、有效值、瞬時(shí)值、平均值，在不同情況下的應(yīng)用：(1)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。(2)在研究電容器的耐壓值時(shí)，只能用最大值。(3)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，交流電流表、交流電壓表顯示的也是有效值。(4)在研究交變電流通過導(dǎo)體橫截面的電荷量時(shí)，只能用平均值。例3

一個(gè)電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′以如圖所示的角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R。(1)寫出圖示時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流的方向。答案見解析由右手定則可判定電流的方向沿adcba。(2)線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值為多大？答案見解析Em＝NBSω＝NBL2ω。(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動勢為多大？答案見解析線圈平面與磁感線成60°角時(shí)的瞬時(shí)感應(yīng)電動勢(4)從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60°的過程中通過R的電荷量是多少？答案見解析(5)圖中理想電流表和理想電壓表的示數(shù)各是多少？答案見解析例4

如圖甲所示，固定的矩形導(dǎo)體線圈水平放置，線圈的兩端接一個(gè)小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場。已知線圈的匝數(shù)n＝100匝，總電阻r＝1.0Ω，所圍成的矩形的面積S＝0.040m2，小燈泡的電阻R＝9.0Ω，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝

，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場變化的周期，不計(jì)燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值；答案8.0V由題圖乙可知線圈中交變電流的周期T＝3.14×10－2s，(2)小燈泡消耗的電功率；答案2.88W小燈泡消耗的電功率P＝I2R＝2.88