第二讲 交流电的物理量.doc

第二讲 描述交流电的物理量 知识点梳理： 交流电有效值（三等，等阻、等时、等热） 定义：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值 正弦交流电有效值与峰值的关系： 。如果， 用电器上的额定电压、额定电流都指有效值；以后没有强调交流电的数值，全当有效值来计算 应用：涉及交流电的电功、电功率等物理量均用有效值，计算保险丝的熔断也用有效值 例1.一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P；当接到电压的交流电源上时，它的发热功率是（ ） A 0.25P B 0.5P C P D 2P 例2.如图甲所示为电热毯的电路图，电热丝接到的电源上，电热毯加热到一定温度后，通过装置P使输入电压变为图乙所示波形，从而进入保温状态。若电热丝的电阻保持不变，则此时交流电压表的读数是（ ） A 110V B 156V C 220V D 311V 例3.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上，电源电动势随时间变化的规律如图所示。下列说法中正确的是（ ） A 电路中交变电流的频率为0.25Hz B 通过电阻的电流为 C 电阻消耗的电功率为2.5W D 用交流电压表测得电阻两端的电压是5V 例4.有一个按正弦规律变化的交变电流的图像如图所示，下列说法中正确的是（ ） A 该交变电流的频率为 B 该交变电流的有效值约为14.1A C 该交变电流的瞬时值表达式是 D 在（T为周期）时刻，该电流大小与其有效值相等 交变电流“四值”的应用 交流电“四值”的比较 物理量 物理含义 重要关系 适用情况及说明 瞬时值 交变电流某一时刻的值 计算线圈某时刻的电动势或电流 最大值 最大的瞬时值 电容器的击穿电压 有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值 对正（余）弦交流电 计算与电流的热效应有关的量（如功、功率、热量）等 电气设备“牌子”上所标值 保险丝的熔断电流为有效值 交流表的示数 平均值 交变电流图像中图线与时间轴所夹得面积与时间的比值 计算通过电路截面的电量 例5.一根电阻丝接入100V直流电，1min产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流，2min产生的热量也为Q。该交变电压的最大值为（ ） A B C D 例6.一个矩形线圈在一匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速转动，产生的交变电动势的表达式为，试求： 交变电动势的最大值、有效值和频率 若矩形线圈是100匝，线圈平面面积为，匀强磁场的磁感应强度B是多少？ 当线圈平面从中性面开始转过时，电动势的瞬时值是多大？ 交变电路的综合问题 例7.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匀速转动，角速度，外电路电阻R=4Ω，求： 转动过程中感应电动势的最大值 由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过角时的瞬时感应电动势 由图示位置转过角的过程中产生的平均感应电动势 交流电压表的示数 转动一周外力做的功 1/6周期内通过电阻R的电荷量为多少 例8.如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为S，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴以角速度匀速转动，外电路电阻为R，在线圈由图示位置转过的过程中（不计转动中的一切摩擦）求： 通过电阻R的电荷量q 电阻R上产生的焦耳热Q 驱动线圈转动的外力所做的功W 小 题 狂 练 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电动势，下列说法正确的是（ ） A 交流电的频率是50Hz B 交流电的有效值是 C t=0时，线圈平面恰好与中性面垂直 D 当t=1/200s时，e有最大值是 矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动，电动势表达式。从中性面开始转动360度的过程中平均感应电动势为（ ） A B C D 0 如图所示一交流电电流随时间变化的图像，此电流的有效值是（ ） A B C D 小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路中的其他电阻，下列中正确的是（