《交變電流》復(fù)習(xí)課件

交變電流復(fù)習(xí)一.交變電流的產(chǎn)生及其變化規(guī)律1.矩形線圈n匝,ab=l1,bc=l2,在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以oo’為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為

.從圖示位置計(jì)時(shí).推導(dǎo):(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值e表達(dá)式.(2)電流i的表達(dá)式.(3)路端電壓u表達(dá)式.(4)從S∥B位置開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值的表達(dá)式.

rRabcdv、B夾角為

=tv=l2/2eab=ecd=nBl1vsin

=nBl1l2

sin

/2e=2eab=nBl1l2

sin

e=nBSsint中性面vv1v2t交變電流的變化規(guī)律電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值(從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí))e=Emsin

tEm

=nBS由閉合電路的歐姆定律可計(jì)算i、u的瞬時(shí)值和最大值.問(wèn)題1

如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流嗎?

Oˊ

b

B

a

d

c

O

Oˊ

b

B

a

d

c

O產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是磁通量發(fā)生變化.閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在線圈中就會(huì)產(chǎn)生正弦交流電.問(wèn)題2

如圖幾種情況中，線圈的匝數(shù)和角速度相同，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是否相同？從Em=nBSω可以看出，最大值Em與轉(zhuǎn)軸的位置和線圈的形狀無(wú)關(guān).感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)都相同.問(wèn)題3

通過(guò)閉合線圈平面的

-t圖象如圖所示,下列說(shuō)法正確的有A.t1時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.t2時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大C.t3時(shí)刻線圈平面與中性面重合D.t1、t3時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相反【AD】

1.將圖象與發(fā)電機(jī)模型對(duì)應(yīng)起來(lái)看.2.從電磁感應(yīng)定律E=n

/

t可知，

-t圖的切線的斜率表示e的大小.問(wèn)題4

如圖所示，制成弧形的兩磁極間放置一個(gè)圓柱形鐵心，產(chǎn)生一磁感線為放射性的磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)方向都垂直于鐵心表面，而以轉(zhuǎn)軸為圓心的同一圓周上磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等.線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生什么形式的交流電?NSxvve2Blvt0T/2T3T/22T-2Blv交變電流的有效值1.根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義：讓交流電和直流電通過(guò)相同阻值的電阻，如果它們?cè)谙嗤臅r(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱相等，就把這一直流電的數(shù)值叫做這一交流電的有效值.2.對(duì)于正弦交變電流例題1

下圖表示一交流電的電流隨時(shí)間而變化的圖象。此交流電流的有效值是A．5AB.5/AC．3.5AD.3.5/A【B】一般取一個(gè)周期計(jì)算.例題2

有一種整流電路可以將正弦交流電變成如圖所示的脈動(dòng)直流電（每半個(gè)周期都按正弦規(guī)律變化）.則該脈動(dòng)直流電電流的有效值為【C】對(duì)于直流電也存在有效值問(wèn)題例題3

如圖所示,矩形線圈n=100,內(nèi)阻r=5.0Ω,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度ω繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸轉(zhuǎn)動(dòng),穿過(guò)每匝線圈的磁通量-t圖象如圖.外電路電阻R=95Ω.(1)線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω是多少？(2)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值是多少?(3)在t=T/6時(shí)刻,線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大?(4)在t＝T/12時(shí)刻,線圈平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角為多大?Em=nBSω=N

Φm=200Ve=Emcost=100V

=

t=

/6=30°(或150°)例題4

如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數(shù)n=1.0×102,線圈電阻r=0.20Ω,外電阻R=4.8Ω.線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=1.0×102πrad/s.求：(1)從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),寫(xiě)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的函數(shù)表達(dá)式.

例題4

如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數(shù)n=1.0×102,線圈電阻r=0.20Ω,外電阻R=4.8Ω.線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=1.0×102πrad/s.求：(2)如果線圈的轉(zhuǎn)速提高1倍,寫(xiě)出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化函數(shù)表達(dá)式.e=Emsin

t例題4

如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數(shù)n=1.0×102,線圈電阻r=0.20Ω,外電阻R=4.8Ω.線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=1.0×102πrad/s.求：(3)t=1/6×10-2s時(shí)，交流電壓表和交流電流表的示數(shù).U=IR=1.6×102V例題4

如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數(shù)n=1.0×102,線圈電阻r=0.20Ω,外電阻R=4.8Ω.線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=1.0×102πrad/s.求：(4)此交流發(fā)電機(jī)的功率.P=I2(R+r)=5.6×103W焦耳熱用有效值計(jì)算.例題4

如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd中,ab=cd=50cm,bc=ad=30cm,匝數(shù)n=1.0×102,線圈電阻r=0.20Ω,外電阻R=4.8Ω.線圈在磁感強(qiáng)度B=0.050T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OOˊ勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度ω=1.0×102πrad/s.求：(5)從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),在四分之一周期內(nèi)通過(guò)R的電荷量.電荷量用平均值計(jì)算.07北京

電阻R1、R2與交流電源按照?qǐng)D1方式連接，R1=10Ω，R2