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1、2014高考物理必考热点分类集中营5基础知识一交流电大小和方向都随时间作周期性变化的电流 , 叫做交变电流 。
其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流 , 正弦式电流产生于在匀强电场中 , 绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里 , 线圈每转动一周 , 感应电流的方向改变两次 。
二正弦交流电的变化规律线框在匀强磁场中匀速转动1当从图122即中性面位置开始在匀强磁场中匀速转动时 , 线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数:即 e=msint ,iImsintt是从该位置经t时间线框转过的角度;t也是线速度V与磁感应强度B的夹角; 。
是线框面与中性面的夹角2当从图位置开始计时:则:e=mcost ,iImcostt是 。
2、线框在时间t转过的角度;是线框与磁感应强度B的夹角;此时V、B间夹角为(/2一t)3对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv=BS; 对于n匝面积为S的线圈来说Em=nBS 。
对于总电阻为R的闭合电路来说Im=三几个物理量1中性面:如图所示的位置为中性面 , 对它进行以下说明:(1)此位置过线框的磁通量最多(2)此位置磁通量的变化率为零所以 e=msint=0 ,iImsint=0(3)此位置是电流方向发生变化的位置 , 具体对应图中的t2 , t4时刻 , 因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面 , 电流的方向改变两次 , 频率为50Hz的交流电每秒方向改变100次2交流电的最大值:mBS 当为N匝时mNBS (1)是 。
3、匀速转动的角速度 , 其单位一定为弧度秒 , nad/s(注意rad是radian的缩写 , round/s为每秒转数 , 单词round是圆 , 回合) (2)最大值对应的位置与中性面垂直 , 即线框面与磁感应强度B在同一直线上(3)最大值对应图中的t1、t2时刻 , 每周中出现两次3瞬时值e=msint ,iImsint代入时间即可求出不过写瞬时值时 , 不要忘记写单位 , 如m=220V , =100 , 则e=220sin100tV , 不可忘记写伏 , 电流同样如此4有效值:为了度量交流电做功情况人们引入有效值 , 它是根据电流的热效应而定的就是分别用交流电 , 直流电通过相同阻值的电阻 , 在相同时间内产生的热量相同 , 则直流电的值为交流电的有效 。
4、值(1)有效值跟最大值的关系m=U有效 , Im=I有效(2)伏特表与安培表读数为有效值(3)用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值5周期与频率:交流电完成一次全变化的时间为周期;每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率单位1/秒为赫兹(Hz)规律方法一、关于交流电的变化规律【例1】如图所示 , 匀强磁场的磁感应强度B=05T , 边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝 , 线圈电阻r1 , 线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO/匀速转动 , 角速度为2rads , 外电路电阻R4 , 求:(1)转动过程中感应电动势的最大值(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过600时的即时感应电动势(3)由图示位置转过600角时的过 。
5、程中产生的平均感应电动势(4)交流电电表的示数(5)转动一周外力做的功(6)周期内通过R的电量为多少?解析:(1)感应电动势的最大值 , mNBS100050122V=314V(2)转过600时的瞬时感应电动势:emcos600=31405 V157 V(3)通过600角过程中产生的平均感应电动势:=N/t=26V(4)电压表示数为外电路电压的有效值: U=R=178 V(5)转动一周所做的功等于电流产生的热量 WQ()2(R十r)T099J(6)周期内通过电阻R的电量QTT00866 C 【例2】磁铁在电器中有广泛的应用 , 如发电机 , 如图所示 。
已知一台单相发电机转子导线框共有N匝 , 线框长为l1 ,。
6、宽为l2 , 转子的转动角速度为, 磁极间的磁感应强度为B 。
导出发电机的瞬时电动势E的表达式 。
现在知道有一种强永磁材料铵铁硼 , 用它制成发电机的磁极时 , 磁感应强度可以增大到原来的K倍 , 如果保持发电机的结构和尺寸 , 转子转动角速度 , 需产生的电动势都不变 , 那么这时转子上的导线框需要多少匝? (2002年 , 安徽)解:如图所示 , 有V=l2/2二、表征交流电的物理量【例3】. 交流发电机的转子由BS的位置开始匀速转动 , 与它并联的电压表的示数为14.1V , 那么当线圈转过30时交流电压的即时值为V 。
分析:电压表的示数为交流电压的有效值 , 由此可知最大值为Um=U=20V 。
而转过30时刻的即时值为u=Umcos30= 。
7、17.3V 。
i/A3O t/s-60.2 0.3 0.5 0.6【例4】 通过某电阻的周期性交变电流的图象如右 。
求该交流电的有效值I 。
分析:该交流周期为T=0.3s , 前t1=0.2s为恒定电流I1=3A , 后t2=0.1s为恒定电流I2=-6A , 因此这一个周期内电流做的功可以求出来 , 根据有效值的定义 , 设有效值为I , 根据定义有: I=3A【例5】如图所示 , (甲)和(乙)所示的电流最大值相等的方波交流电流和正弦交流电流 , 则这两个电热器的电功率之比PaPb= . 解析:交流电流通过纯电阻R时 , 电功率PI2R , I是交流电流的有效值交流电流的有效值I是交流电流的最大值Im的1/ , 这一结论是针对正弦交流电而 。
来源:(未知)
【学习资料】网址:/a/2021/0406/0021864088.html
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