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交变电流的产生和描述_ppt
高频考点例析 (1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向; (2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大? (3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势多大? (4)设发电机由柴油机带动,其他能量损失不计,线圈转一周,柴油机做多少功? (5)从图示位置开始,线圈转过60°的过程中通过R的电荷量是多少? 高频考点例析 【解析】 (1)电流方向dcba(图略). (2)根据E=Blv得Em=nBSω=nBωL2. (3)线圈平面与B成60°时的瞬时感应电动势 高频考点例析 高频考点例析 高频考点例析 【规律总结】 (1)求线圈在匀强磁场中转动时产生的正弦交流电的电动势的最大值Em时,可用公式Em=nBSω求解,此时要注意别忘记线圈的匝数n. 高频考点例析 如图10-1-4为一交变电流的i-t图象,该交变电流的有效值为多少? 题型二 交变电流有效值的计算 例2 图10-1-4 高频考点例析 【思路点拨】 根据有效值的定义即可求出交变电流的有效值. 【解析】 从题图看出交变电流周期T=0.4 s,t1=0.1 s,t2=0.1 s,t3=0.15 s,设有效值为I,则: I12Rt1+I22Rt2+I32Rt3=I2RT,其中I1=3 A,I2=2 A,I3=1 A,代入得I≈1.9 A. 【答案】 1.9 A 高频考点例析 随堂达标自测 点击进入 课时活页训练 点击进入 * 2013高考导航 考纲展示 1.交变电流、交变电流的图象Ⅰ 2.正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值Ⅰ 3.理想变压器Ⅰ 4.远距离输电Ⅰ 实验十一:传感器的简单使用 2013高考导航 命题热点 1.交变电流的产生及描述,特别是有效值的计算. 2.变压器的原理,电压比、电流比及功率关系是考查重点. 3.将变压器与电磁感应等综合考查. 4.常见传感器与实际问题及与其他知识的综合. 第一节 交变电流的产生和描述 基础知识梳理 一、交变电流的产生和变化规律 图10-1-1 1.交变电流: 和 都随时间做周期性变化的电流叫交变电流,简称交流(AC).方向变化为其主要特征. 大小 方向 基础知识梳理 2.正弦交变电流 (1)特点:随时间按正(余)弦规律变化的交变电流. (2)产生:如图10-1-1所示,将线圈置于匀强磁场中,并绕垂直于磁感线的轴做匀速转动,线圈中就会产生正(余)弦交变电流. 基础知识梳理 (3)中性面 ①定义:与磁场方向 的平面. ②特点 a.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 . b.线圈转动一周, 次经过中性面,线圈每经过 一次,电流的方向就改变一次. 垂直 最大 零 中性面 零 两 基础知识梳理 3.正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势(e):e= . (2)电压(u):u= . (3)电流(i):i= . Emsinωt Umsinωt Imsinωt 基础知识梳理 特别提示:(1)电流大小变化但是方向不变的仍然是直流电; (2)函数表达式e=Emsinωt,只有从中性面开始计时才能成立,如果开始位置和中性面的夹角为θ,则瞬时值表达式为e=Emsin(ωt+θ). 基础知识梳理 二、描述交变电流的物理量 1.交变电流的周期和频率的关系:T= . 2.峰值和有效值 (1)峰值:交变电流的峰值是它能达到的 . (2)有效值:让交流与恒定电流通过 的电阻,它们在相同时间内产生的 相等,则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值. 最大值 相同 热量 基础知识梳理 (3)正弦交变电流的有效值与峰值之间的关系: 基础知识梳理 特别提示:(1)只有正弦交变电流的最大值和有效值满足倍关系,其他交变电流无这种关系,且用电器铭牌上标出的值均为有效值(电容器除外). (2)通常所说交变电流、电压的数值,各种交流电器设备所标的额定电压和额定电流的数值,一般交流电表测量的数值,都是指有效值(除非有特殊说明). 课堂互动讲练 一、正弦式电流的变化规律 1.正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) 规律 物理量 函 数 图 象 磁通量 Φ=Φmcosωt =BScosωt 电动势 e=Em·sinωt =nBSω·sinωt 课堂互动讲练 课堂互动讲练 2.交变电流瞬时值表达式的书写基本思路 (1)确定正弦交变电流的峰值,根据已知图象或由公式Em=nBSω求出相应峰值. (2)明确线
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