20xx人教版高中物理选修3-2第5章第1讲交变电流内容摘要:
二、对峰值 Em= nBSω和瞬时值 e= Emsinωt的理解 1.对峰值的理解 (1)转轴在线圈所在平面内且与磁场垂直.当线圈平面与磁场平行时,线圈中的感应电动势达到 峰值 ,且满足 Em= nBSω. (2)决定因素:由线圈匝数 n、磁感应强度 B、转动角速度 ω和线圈面积 S决定,与线圈的形状无关,与轴的位置无关. 如图所示的几种情况中,如果 n、 B、 ω、 S均相同,则感应电动势的峰值均为 Em= nBSω. 2.对瞬时值表达式的理解 写瞬时值表达式时必须明确是从中性面计时,还是从与中性面垂直的位置计时. (1)从中性面计时, e= Em sin ωt (2)从与中性面垂直位置计时, e= Emcos ωt 交变电流 课堂讲义 例 2 如图所示,匀强磁场 B= T,所用矩形线圈的匝数 N= 100,边长ab= m, bc= m,以角速度 ω= 100π rad/s绕 OO′轴匀速转动.试求: (1)交变电动势的峰值; (2)线圈中瞬时感应电动势表达式; (3)若线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈在 t= T/6时刻的电动势大小. B O‘ O a b c d S= LabLbc= m2 Em= NBSω= 100π= 314(V) e= Emsinωt= 314sin(100πt )V e= Emcosωt= 314cos(100πt)V 当 t= T6 时, e = 3 1 4 co s π3 V = 1 5 7 V . 交变电流 课堂讲义 三、正弦交变电流的图象 1.如右图所示,从图象中可以 解读 到以下 信息 : (1)交变电流的峰值 Em、 Im和周期 T. (2)因线圈在中性面时感应电动势、感应电流均为零,磁通量最大,所以可确定线圈位于中性面的时刻;也可根据电流最大找出线圈平行磁感线的时刻. (3)判断线圈中磁通量 Φ最小、最大的时刻及磁通量变化率最大、最小时刻. (4)分析判断 i、 e大小和方向随时间的变化规。20xx人教版高中物理选修3-2第5章第1讲交变电流
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课堂讲义 楞次定律 【 例 3】 如图所示,试判定当开关 S闭合和断开瞬间,线圈 ABCD中的感应电流方向. S闭合时:电流 I出现 , ABCD中产生 B原,且增大 . B感 与 B原 反向,即垂直纸面向里 楞次定律 安培定则 感应电流方向是A→ D→ C→ B→A S断开时:电流 I消失 ,ABCD中的 B原 减小 楞次定律 B感 与 B原 同向,即垂直纸面向外 安培定则 感应电流方向是A→
线的正半周,其最大值为 Im;电流的负值为 - Im,则该交变电流的有效值 为多少。 正半周内有效值 I 1 = I m2 ; 负半周 内 有效值 I 2 = I m . 根据有效值的定义有 I 2 RT = I 21 R T2 + I 22 R T2 , 由此得 I = I21 + I222 =32 I m . 交变电流的产生及描述 课堂讲义 四、交变电流“四值”的综合应用 最大值、有效值
V , I = A D . U = 1 10 2 V , I = 2 A I2= P/U2= A U1∶ U2= n1∶ n2 U1= 110 V I1∶ I2= n2∶ n1 I1= A 变压器 课堂讲义 针对训练 用 220 V的正弦交流电通过理想变压器对一负载供电,变压器输出电压是 110 V,通过负载的 电流图象 如图所示,则 ( ) A.变压器输入功率约为 W B.输出电压的最大值是
如图所示,磁感应强度为 B 的匀强磁场仅存在于边长为 2 L 的正方形 abc d 中,在这个正 方形所在的同一平面内,有一电阻为 R 、边长为 L 的正方形导体线圈 ABCD ,以速度 v匀速通过磁场.从 BC 边进入磁场开始计时,试回答下列问题,并用图象表示出来: (1) 穿过线圈的磁通量 Φ 随时间 t 如何变化。 (2) 线圈中电流 I 随时间 t 如何变化。 (3) 线圈所受磁场力 F
30 ,与一标有 “ 12 V 12 W ” 字样的灯泡连接,灯泡正常发光.副线圈 Ⅲ 的输出电压为 1 1 0 V ,电流为 A .求: (1) 副线圈 Ⅲ 的匝数; (2) 原线圈 Ⅰ 的匝数以及通过原线圈的电流. 思路点拨: 理想变压器原线 圈两端电压跟每个副线圈两端电压之比都等于原、副线圈匝数之比.由于有两个副线圈,原、副线圈中的电流跟它们的匝数并不成反比,但输入功率等于输出的总功率.
由电流表改装而成 ) 指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.当滑动变阻器的金属滑片向下移时 ( ) A .电路中的电流减小,油箱油面降低 B .电路中的电流减小,油箱油面升高 C .电 路中的电流增大,油箱油面降低 D .电路中的电流增大,油箱油面升高 解析: 金属滑片向下移动时,油面升高; R接入电路中的电阻减小,电路中电流增大,所以 D正确. 答案: D 1 - 1