交变电流的基础知识.doc

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1、交变电流的基础知识课前预习：1.下列各图中属于交变电流的是（）2如图甲所示，单匝矩形线圈的一半放在具有理想边界的匀强磁场中，线圈轴线OO′与磁场边界重合.t＝0时线圈从图甲所示的位置开始匀速转动，规定电流方向沿abcd方向为正方向，则线圈内感应电流随时间变化的图象应是图乙中的（）3一台发电机产生的交变电流的u-t图象如图所示，该交变电流（）A.周期是0.01sB.频率为50HzC.电动势有效值为311VD.电动势最大值为311V4矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交变电流电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确

2、的是（）A.交变电流电压的有效值为36VB.交变电流电压的最大值为36V，频率为0.25HzC.2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大D.2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快5如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R.线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度ω匀速转动，线框中感应电流的有效值I＝.线框从中性面开始转过的过程中，通过导线横截面的电荷量q＝.6如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B.电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇

3、形闭合导线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动(O轴位于磁场边界).则线框内产生的感应电流的有效值为()课堂导学：1.定义:和都随时间做周期性变化的电流，简称.2.产生：例一：如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A.那么()A.线圈消耗的电功率为4WB.线圈中感应电流的有效值为2AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cost（V）D.任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=Tπsint例二：如图所示匀强磁场磁

4、感应强度B＝0.5T，匝数为n＝50匝的矩形线圈绕垂直于匀强磁场的转轴OO′匀速转动，每匝线圈长为L＝25cm，宽为d＝20cm，线圈每分钟转动1500r，在匀速转动过程中，从线圈平面经过图示位置时开始计时.（1）写出交流感应电动势e的瞬时值表达式；（2）若每匝线圈本身电阻r＝0.02Ω，外接一阻值为13Ω的用电器，使线圈与外电路组成闭合电路，写出交流感应电流i的瞬时值表达式；（3）若从线圈平面垂直于磁感线的位置开始计时，感应电动势e′和感应电流i′的瞬时表达式如何？3.描述：（1）周期和频率（2）交变电流的瞬时值、最大值、有

5、效值和平均值的应用瞬时值：交变电流某一的值，是时间的函数．峰值：交变电流的电流或电压所能达到的．有效值：让交流与恒定电流通过的电阻，如果它们在一个周期内产生的相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的。正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝　U＝　E＝.注意：交流电表的读数，电功、电功率、焦耳热以及确定保险丝的熔断电流等物理量时用有效值。电容器的耐压值为交变电流的最大值。求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值。例三:如图所示为一交流电压随时间变化的图象.每个周期内，前三分之一周期电压按正弦规律变化，后三分

6、之二周期电压恒定.根据图中数据可得，此交流电压的有效值为（）A．7.5VB.8VC.2VD.3V例四：一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0Ω，现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，则（）A.电压表的示数为209VB.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484WD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J例五：某兴趣小组设计了一种发电装置,如图所示.在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角琢均为4π／9,磁场均沿半径方向.匝数为N的矩形线圈abcd的边

7、长ab=cd=、bc=ad=2.线圈以角速度棕绕中心轴匀速转动,bc和ad边同时进入磁场.在磁场中,两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直.线圈的总电阻为r,外接电阻为R.求:(1)线圈切割磁感线时,感应电动势的大小Em;(2)线圈切割磁感线时,bc边所受安培力的大小F;(3)外接电阻上电流的有效值I.