第七讲交流电的产生与描述解析.doc

第七讲 交流电的产生与描述 【读一读】 【填一填】 1.我们把 的电流，称为交变电流，俗称交流电。 2.交流电的额产生：将线圈置于 中，并绕垂直于磁感线的轴 ，就会产生正（余）弦交变电流。 3.中性面：（1）线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量 ，磁通量的变化率为 ，感应电动势为 。 （2）线圈转动一周， 次经过中性面，线圈每经过中性面一次，感应电动势的方向改变一次。 4.线圈经过 位置时，感应电动势最大，感应电动势的最大值Em= 。（设线圈的面积是S、匝数为N、磁感应强度为B、线圈绕轴转动的角速度为ω） 。 5.交流电的有效值：根据电流的 来规定的，即用直流和交流分别给同一个电阻供电，如果在相同的时间里产生的热量相同，我们就把直流叫做交流的有效值。我们平时所说的电压220V，动力电压380V指的都是交流电的有效值。另外，用电器铭牌上所标的额定电压、额定电流，交流电压表、电流表所测量的读数都是指交流的有效值。 对于正、余弦交流电，最大值和有效值的关系为：E= ;U= ;I= . 【做一做】 1.我国交流电的周期为50Hz那么1min内电流的方向改变多少次2.一正弦交变电流的最大值为5A它的有效值是多少3.下列关于中性面位置的说法中正确的是 A.线圈经过中性面位置时穿过线圈的磁通量最大产生的感应电动势最大 B.线圈经过中性面位置时穿过线圈的磁通量为零产生的感应电动势最大 C.线圈经过中性面位置时穿过线圈的磁通量最大产生的感应电动势为零 D.线圈每经过中性面位置一次感应电流的方向改变一次。7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的 ?A.周期是0.01S ?B.最大值是311V? ?C.有效值是220V ?D.表达式为u=220sin100πt（V）??? 例2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则?? A．t?=0.005s时线框的磁通量变化率为零 B．t?=0.01s时线框平面与中性面重合 C．线框产生的交变电动势有效值为311V? D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz? ? 例2：如图所示，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线 圈 电 阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，角速度为ω＝2πrad/s，外电路电阻R＝4Ω，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60°时的瞬时感应电动势． ?(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势． (4)交流电压表的示数． (5)转动一周外力做的功． 【练一练】 1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势，下面说法正确的是????（ ） A．当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最小????? B．当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最大???? C．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最小???? ?D．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最大 2．下列四幅图是交流电的图象，其中能正确反映我国居民日常生活所用交流电的是( ?)? 3．矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输出的交流电电压随时间变化的图象如图所示，下列说法中正确的是(?)? A．交流电压的有效值为362V? B．交流电压的最大值为362V，频率为0.25Hz? C．2s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大 D．1s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快 4．如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示．此时接在电热丝两端的交流电压表的读数为(?)? ?A．110V?B．156V? ?C．220V?D．311V 5．如图所示，一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em，下列说法正确的是(?)? ?A．当磁通量为零时，感应电动势也为零 ?B．当磁通量减小时，感应电动势在减小 ?C．当磁通量等于0.5Φm，感应电动势等于0.5Em ?D．角速度ω等于Em/Φm ? 6．如图所示的交流电电流的瞬时值的表达___________________________，已知时间t＝0.0025秒时交流电电流的值为14.14安。 7．我国南方山区的小水库有丰富的水力资源，有一个水力交流发电机在正常工作时，电