版选修3_2.doc
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1、1第五章 交变电流本章优化总结专题一 交变电流四值的计算和应用1最大值:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动所产生的交流电,最大值 Em nBS .在考虑电容器的耐压值时应根据交流电的最大值2有效值:正弦式交流电的有效值 E 、 I ,非正弦式交流电的有效值应根据Em2 Im2有效值的定义计算求电功、电功率,确定保险丝的熔断电流,要用到有效值;没有特殊说明时,交流电的电流、电压、电动势指有效值,交流电表的测量值是有效值,交流用电设备上所标的额定电压、额定电流是有效值3瞬时值:当线圈平面处于中性面时开始计时,电动势的瞬时值表达式为 e Emsin t .瞬时值对应某一时刻的电压、电流值4
2、平均值:平均值需用 n 和 进行计算,求一段时间内通过导体横截E t I 面的电荷量时要用平均值, q t n .I R如图所示, N50 匝的矩形线圈 abcd, ab 边长 l120 cm, ad 边长 l225 2cm,放在磁感应强度 B0.4 T 的匀强磁场中,外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的 OO轴以 n3 000 r/min 的转速匀速转动,线圈电阻 r1 ,外电路电阻 R9 , t0 时线圈平面与磁感线平行, ab 边正转出纸外、 cd 边转入纸里求:(1)t0 时感应电流的方向;(2)感应电动势的瞬时值表达式;(3)线圈转一圈外力做的功;(4)从图示位置转过 90的过程
3、中流过电阻 R 的电荷量解析 (1)根据右手定则,线圈感应电流方向为 adcba.(2)线圈的角速度 2 n100 rad/s图示位置的感应电动势最大,其大小为 Em NBl1l2代入数据得 Em314 V感应电动势的瞬时值表达式e Emcos t 314 cos 100 t V.(3)电动势的有效值 EEm2线圈匀速转动的周期 T 0.02 s2线圈匀速转动一圈,外力做功大小等于电功的大小,即W I2(R r)T TE2R r代入数据得 W98.6 J.(4)从 t0 起转过 90过程中, t 内流过 R 的电荷量q t N ( R r) t NB SR r NBl1l2R r代入数据得 q
4、0.1 C.答案 (1)感应电流方向沿 adcba(2)e314 cos 100 t V (3)98.6 J (4)0.1 C瞬时值、有效值的应用(1)研究交变电流某一时刻的电流、电压或某一时刻线圈受到的安培力时,只能用瞬时3值(2)不仅热量的计算用有效值,与热效应有关的计算,如保险丝的熔断电流都必须用有效值 (多选)(2018浙江金华一中段考)在匀强磁场中,一矩形金属框(电阻不计)绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,如图甲所示,产生的交变电动势的图象如图乙所示,将此电源连接到丙图理想变压器的原线圈上,变压器的原副线圈匝数比为 21,副线圈的电阻 R110 ,则( )A t0.005 s 时金属框在
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