描述交变电流的物理量研究.ppt

例3. 交流发电机模型的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。线圈共有n匝，边长ab=L1，bc=L2，线圈的内电阻为r，外电阻为R，磁感应强度是B，线圈转动的角速度是ω，如图所示。求： (1)转动过程中电流表的读数； (2) 电阻R上电功率； (3) 线圈转动一周，外力做了多少功？ (4)线圈转过600角的过程中，通过R的电荷量是多少？ (5)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过600角时的瞬时感应电动势； 电压表的读数 例3.如图所示矩形线圈面积为S，匝数为N，线圈电阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度 ω 匀速转动，外电路电阻为R。当线圈由图示位置转过一周 的过程中求： （1）电流的有效值是多少 （2）产生的热量是多少？ （3）转过半周流过R的电量是多少 一个电阻接在10v的直流电源上，它的发热功率是P，当电压为u=10sin10tV的交流电源上，它的发热功率是 。 * 线圈平面与磁感线垂直的位置 （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零 （3）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次 （2）线圈经过垂直中性面时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，线圈中的电动势为最大。 中性面 电动势按正弦规律变化 交变电流的变化规律 (从中性面开始计时) (从垂直于中性面位置开始计时) e t 0 Em -Em t 0 Im -Im i T/4 2T/4 3T/4 T Φm Φ 交流电的图像 例2.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过中性面瞬间（ ） A.线圈平面与磁感线平行 B.通过线圈的磁通量最大 C.线圈中的感应电动势最大 D.线圈中感应电动势的方向突变 BD 例3.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势e-t图像如图，则在时刻 （ ） A.t1，t3线圈通过中性面 B.t2，t4线圈中磁通量最大 C.t1，t3线圈中磁通量变化率最大 D.t2，t4线圈平面与中性面垂直 AD 例4.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=2T,匝数n=20的矩形线圈ABCD绕中心轴OO′匀速转动,角速度ω=200 rad/s。已知AB=0.2m,BC=0.1 m,线圈的总电阻R=40Ω,试求： ⑴感应电动势的最大值，感应电流的最大值； ⑵设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； ⑶当ωt=30°时，线圈中的电流的瞬时值是多大？ ⑷线圈从图示位置转过 的过程中，感应电动势的平均值是多大？ O O′ 5.一个矩形线框共有10匝，它在磁感应强度B=0.5 T的匀强磁场中，从中性面开始绕中心轴以1200 r/min的转速匀速转动．已知线框的转动半径为10cm，切割磁感线的边长为50 cm，则该线框产生的感应电动势的最大值为_____V，当线框平面和中性面的夹角为______时，交变电动势的瞬时值是31.4 V． 交流电知识点复习 1.交流电的特征： 方向随时间周期性变化 2.交流电的产生： d(c) a(b) v v 甲 a(b) v d(c) v 乙 d(c) v v 丙 a(b) d(c) v a(b) v 丁 a(b) v v 戊 d(c) 结论（1）：线圈处在中性面时，磁通量 ，磁通量变化率为 ，感应电动势为 。 线圈处在垂直中性面时，磁通量 ，磁通量变化率为 ，感应电动势为 。 d(c) a(b) v v 甲 a(b) v d(c) v 乙 d(c) v v 丙 a(b) d(c) v a(b) v 丁 a(b) v v 戊 d(c) 最大 零 零 为零 最大 最大 结论（2）：线圈每经过 时，电流方向改变一次，转动一周，方向改变 次。 中性面 两 3.交流电的变化规律： 电动势按正弦规律变化 (从中性面开始计时) (从垂直于中性面位置开始计时) 1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，在线圈平面经过垂直中性面瞬间（ ） A.线圈平面与磁感线平行 B.线圈平面与磁感线垂直 C.通过线圈的磁通量最大 D.线圈中的感应电动势最大 作业讲评 课堂检测 AD 2.交流发电机在工作时的电动势为e＝Emsinw t，若将其线框的转速提高到原来的两倍，其他条件不变，则其电动势变为 （ ） A.Emsin w t/2 B.2Emsi