交变电流复习.pptx

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1、会计学1交变交变(jio bin)电流复习电流复习第一页，共47页。知知 识识 框框 架架交交变变(jio bin)电电流流交变交变(jio bin)电流的产生及其变化电流的产生及其变化规律规律描述描述(mio sh)交变电流的物理量交变电流的物理量 峰值峰值瞬时值瞬时值有效值、平均值有效值、平均值周期、频率周期、频率交流电路交流电路电感、电容的作用电感、电容的作用变压器变压器远距离输电远距离输电第1页/共47页第二页，共47页。L L2 2一、交变一、交变(jio bin)(jio bin)电流电流的产生的产生1 1、产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于、产生：闭合矩形线圈在匀强磁场中，

2、绕垂直于磁感线的轴线磁感线的轴线(zhu xin)(zhu xin)做匀角速转动时，闭合做匀角速转动时，闭合线圈中就有交流电产生线圈中就有交流电产生 L L1 1L L2 2线圈平面线圈平面(pngmin)(pngmin)与磁感线垂与磁感线垂直位置开始直位置开始计时计时e=Ee=Em msinsintti=Ii=Im msinsinttu=Uu=Um msinsinttE Em m=NBS=NBS第2页/共47页第三页，共47页。2 2、中性、中性(zhngxng)(zhngxng)面：面：与磁场方向与磁场方向(fngxing)(fngxing)垂直的平面垂直的平面特点特点(tdin)(tdi

3、n)：线圈通过中性面时，穿过线圈的线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量磁通量最大最大，但磁通量的，但磁通量的变化率为零变化率为零，感应电动，感应电动势为零；势为零；线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周两次通过中性面，方向改变一次，线圈转动一周两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次故一周里线圈中电流方向改变两次 第3页/共47页第四页，共47页。3 3 3 3、交变电流、交变电流、交变电流、交变电流(dinli)(dinli)(dinli)(dinli)的图象的图象的图象的图象变化规律：变化规律：(t0时，线圈在中性时，

4、线圈在中性(zhngxng)面位置面位置)如下表如下表第4页/共47页第五页，共47页。我国市电我国市电(shdin)(shdin)的频率是的频率是50Hz50HzitOT我国市电我国市电(shdin)(shdin)的的周期是周期是0.02s0.02s1 1、交流电的周期、交流电的周期(zhuq)(zhuq)和和频率：频率：二、描述正弦交流电的几个物理量（周期，频率，峰值，二、描述正弦交流电的几个物理量（周期，频率，峰值，有效值，平均值）有效值，平均值）作一次周期性变化所需作一次周期性变化所需的时间。的时间。单位：秒单位：秒在在1秒内完成周期性秒内完成周期性变化的次数。变化的次数。单位：赫兹单

5、位：赫兹第5页/共47页第六页，共47页。etOT2 2、交流电的峰值、交流电的峰值(fn zh)(fn zh)和瞬时和瞬时值公式：值公式：Em瞬时值瞬时值Em峰值峰值(fn(fn zh)zh)e=Emsint 电动势峰值电动势峰值(fn zh)Em=NBLV=NBSi=Imsint 电流峰值电流峰值(fn zh)Im=Em/Ru=Umsint 路端电压峰值路端电压峰值(fn zh)Um=ImR第6页/共47页第七页，共47页。3 3、交流电的有效值概念、交流电的有效值概念(ginin)(ginin)RIR有效值概念：让交流电流和直流电流通过相同的有效值概念：让交流电流和直流电流通过相同的电阻

6、，在相等时间内产生的热量电阻，在相等时间内产生的热量(rling)Q(rling)Q相相等，就把这个直流电流的数值等，就把这个直流电流的数值I I（或电压（或电压U U）叫做）叫做这一交流电的有效值。这一交流电的有效值。电流电流(dinli)(dinli)的热效应等效的热效应等效第7页/共47页第八页，共47页。正弦正弦(zhngxin)(zhngxin)交流电的有效值交流电的有效值公式：公式：通常所说的交流电的电压、通常所说的交流电的电压、电流电流(dinli)(dinli)的数值都是指的数值都是指交流电的有效值。交流电的有效值。交流电压交流电压(diny)(diny)表、电表、电流表测量的

7、电压流表测量的电压(diny)(diny)、电流的数值也都是交流电的电流的数值也都是交流电的有效值。有效值。如果不是正弦（或余弦）如果不是正弦（或余弦）交流电，不能按照这样计交流电，不能按照这样计算，只能按照热等效定义算，只能按照热等效定义计算（常取计算（常取1个周期发热量个周期发热量计算）计算）第8页/共47页第九页，共47页。说明说明1、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值；交流电流表和交流电压表的读数是有效值。保险丝的熔断值电流表和交流电压表的读数是有效值。保险丝的熔断值为有效值，电容器的击穿电压为峰值为有效值，电容器的击穿电压为峰值

8、(fn zh)。对于。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。交流电若没有特殊说明的均指有效值。说明说明(shumng)2、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。值。求电量用平均值。求电量用平均值。说明说明3、交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元件把交流电变成了等效的直流，所以元件把交流电变成了等效的直流，所以(suy)读出的就是读出的就是交流的有效值，并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。交流的有效值，并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。第9页/共47页第十页，共47页。4

9、 4 4 4、平均值、平均值、平均值、平均值 不能用算术平均法即：不能用算术平均法即：E=E=（E1+E2E1+E2）/2/2来计算来计算(j(j sun)sun)在计算感应在计算感应(gnyng)(gnyng)电荷时必须要用平均电荷时必须要用平均值值平均值不等于平均值不等于(dngy)(dngy)有有效值效值第10页/共47页第十一页，共47页。1 1、闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转、闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中产生动，线圈中产生(chnshng)(chnshng)的交变电动势的瞬时值的交变电动势的瞬时值表达式为表达式为e=311sin(314t)Ve

10、=311sin(314t)V。则此交流电的峰值为。则此交流电的峰值为，有效值为，周期为，频率为，有效值为，周期为，频率为。311V311V220V220V0.02s0.02s50Hz50Hz典型典型(dinxng)练练习习第11页/共47页第十二页，共47页。2 2、闭合、闭合(b h)(b h)线圈在匀强磁场中绕垂直于磁线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，已知线圈的匝数为感线的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n n，每，每匝面积为匝面积为S S，线圈转动的角速度为，线圈转动的角速度为，求线圈，求线圈中产生的交变电动势的最大值。中产生的交变电动势的最大值。a ac cb bd d第12页/

11、共47页第十三页，共47页。3.3.如图所示：匝数为如图所示：匝数为N N、面积为、面积为S S的矩形线圈的矩形线圈(xinqun)(xinqun)在匀强磁场在匀强磁场B B中匀速转动，角速度为中匀速转动，角速度为，求，求线圈线圈(xinqun)(xinqun)从图示位置转过从图示位置转过180180度时间内交变电压度时间内交变电压的平均值。若线圈的平均值。若线圈(xinqun)(xinqun)总电阻为总电阻为R R，通过线圈，通过线圈(xinqun)(xinqun)的电荷量是多少？的电荷量是多少？第13页/共47页第十四页，共47页。4.4.如图如图1 1所示，为电热毯的电路图，电热丝接在所

12、示，为电热毯的电路图，电热丝接在u=311sin100t Vu=311sin100t V的电源上，电热毯被加热到一定温的电源上，电热毯被加热到一定温度后，通过装置度后，通过装置P P 使输入电压变为图使输入电压变为图2 2所示波形，从而所示波形，从而(cng r)(cng r)进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此进入保温状态，若电热丝电阻保持不变，此时交流电压表的读数是时交流电压表的读数是 ()()A A、110V B110V B、156V C156V C、220V D220V D、311V311VuVts31100.010.030.020.04PVu电热毯电热毯图图1图图2B第14页/共4

13、7页第十五页，共47页。三、感抗三、感抗(n kn)和容抗和容抗1.感抗表示电感对交变感抗表示电感对交变(jio bin)电流的阻碍作用电流的阻碍作用。特点特点(tdin)(tdin)：“通直流，阻交流通直流，阻交流”、“通低频，阻高频通低频，阻高频”2容抗表示电容对交变电流的阻碍作用容抗表示电容对交变电流的阻碍作用。特点特点：“通交流，隔直流通交流，隔直流”、“通高频，阻低频通高频，阻低频”第15页/共47页第十六页，共47页。1 1、如图所示，从、如图所示，从abab端输入的交流端输入的交流含有高频含有高频(o pn)(o pn)和低频成分，和低频成分，为了使为了使R R上尽可能少地含有高

14、频上尽可能少地含有高频(o pn)(o pn)成分，采用图示电路，成分，采用图示电路，其其L L的作用是的作用是_，C C的作的作用是用是_。解析：因解析：因L L有有“通低频、阻高频通低频、阻高频”的特点，因此的特点，因此L L的的作用是阻挡高频成分；而通过作用是阻挡高频成分；而通过(tnggu)L(tnggu)L后还有少量的后还有少量的高频成分，利用高频成分，利用C“C“通高频、阻低频通高频、阻低频”的特点，因此的特点，因此C C的的作用是使高频成分流过。作用是使高频成分流过。典型典型(dinxng)练习练习第16页/共47页第十七页，共47页。2 2、如图所示，当交流电源的电压、如图所示

15、，当交流电源的电压(diny)(diny)（有效值）（有效值）U U220V220V、频率、频率f f50Hz50Hz时，三只灯时，三只灯A A、B B、C C的亮度相同的亮度相同（L L无直流电阻）。无直流电阻）。（1 1）将交流电源的频率变为）将交流电源的频率变为f f100Hz100Hz，则则 （）（2 2）将电源改为）将电源改为(i wi)U(i wi)U220V220V的直流电源，的直流电源，则则 （）A AA A灯比原来亮灯比原来亮 B BB B灯比原来亮灯比原来亮C CC C灯和原来一样亮灯和原来一样亮D DC C灯比原来亮灯比原来亮ACAC BCBC第17页/共47页第十八页，

16、共47页。3.3.在图所示的电路在图所示的电路(dinl)(dinl)中，如果交变电流的频中，如果交变电流的频率增大，率增大，1 1、2 2和和3 3灯的亮度变化情况是（灯的亮度变化情况是（）A A1 1、2 2两灯均变亮，两灯均变亮，3 3灯变暗灯变暗 B B1 1灯变亮，灯变亮，2 2、3 3两灯均变暗两灯均变暗 C C1 1、2 2灯均变暗，灯均变暗，3 3灯亮度不变灯亮度不变 D D1 1灯变暗，灯变暗，2 2灯变亮，灯变亮，3 3灯亮度不变灯亮度不变 第18页/共47页第十九页，共47页。1.变压器原理变压器原理 （1）.变压器的构造变压器的构造:变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上变压器

17、是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈的两个线圈(xinqun)组成的一个线圈组成的一个线圈(xinqun)跟电源跟电源连接，叫原线圈连接，叫原线圈(xinqun)（也叫初级线圈（也叫初级线圈(xinqun)）；）；另一个线圈另一个线圈(xinqun)跟负载连接，叫副线圈跟负载连接，叫副线圈(xinqun)（也叫次级线圈（也叫次级线圈(xinqun)）两个线圈）两个线圈(xinqun)都是用都是用绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成四变压器原理四变压器原理(yunl)和远距离输电和远距离输电第19页/共47页第二十页，共47页。（2）

18、.变压器的变压比变压器的变压比:U1U2=n 1n2 U1 n1=U2 n2=U3 n3=k 理想理想(lxing)变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比.当当n2n1时，时，U2U1，变压器使电压，变压器使电压(diny)升升 高，高，这种变压器叫做升压变压器这种变压器叫做升压变压器当当n2n1时，时，U2U1，变压器使电压，变压器使电压(diny)降低，降低，这种变压器叫做降压变压器这种变压器叫做降压变压器第20页/共47页第二十一页，共47页。思考题：理想变压器原、副线圈的匝数比为思考题：理想变压器原、副线圈的匝数比为1 10，当原线圈接在，当原线圈接在6V

19、的蓄电池两端以后，则的蓄电池两端以后，则副线圈的输出电压为副线圈的输出电压为【】A60V BC D以上答案都不对以上答案都不对D第21页/共47页第二十二页，共47页。（3）.变压器的变流比变压器的变流比:理想理想(lxing)变压器的输入的电功率变压器的输入的电功率I1U1等于输出的电功率等于输出的电功率I2U2，即即 I1U1=I2U2由由U1 U2=n1n2 I1 I2=n2n1 可见可见(kjin)，变压器工作时，原线圈和副，变压器工作时，原线圈和副线圈中的电流跟它们的匝数成反比线圈中的电流跟它们的匝数成反比变压器的高压线圈变压器的高压线圈(xinqun)匝数多而通过的电流小，可用较细

20、的导线绕制匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制低压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制低压线圈匝数少而通过的电流大，应用较粗的导线绕制注意注意:上式只对仅有一个副线圈时适用上式只对仅有一个副线圈时适用.若有两个及以上副线圈时若有两个及以上副线圈时,必须由输入的电功率必须由输入的电功率 等于输等于输出的电功率计算出的电功率计算.第22页/共47页第二十三页，共47页。1.1.图图（甲甲）、（乙乙）两两电电路路(dinl)(dinl)中中，当当a a、b b两两端端与与e e、f f 两两端端分分别别加加上上220V220V的的交交流流电电压压时时，测测得得c c、d d 间间与与g

21、g、h h 间间的的电电压压均均为为110V110V。若若分分别别在在c c、d d两两端端与与g g、h h 两两端端加加上上110V110V的的交交流流电电压压，则则a a、b b间间与与 e e、f f间间的的电电压压分分别别为为 V V和和 V,V,若若分分别别在在c c、d d两两端端与与g g、h h 两两端端加加上上110V110V的的恒恒定定电电压压，则则a a、b b间间与与 e e、f f间的电压分别为间的电压分别为 V,V,和和 V.V.d1102201100典型典型(dinxng)练习练习第23页/共47页第二十四页，共47页。2 2、如图是一个理想变压器的电路图，若、

22、如图是一个理想变压器的电路图，若A A、B B两点接交两点接交流电压流电压U U时，五个相同的灯泡时，五个相同的灯泡(dngpo)(dngpo)均正常发光，均正常发光，则原、副线圈的匝数比为：则原、副线圈的匝数比为：A.5 A.5 1 1 B.1 B.1 5 5 C.4 C.4 1 1 D.1 D.1 4 4n1n2UAB解：设灯泡正常发光解：设灯泡正常发光(f un)的电流为的电流为I，则原、副线圈的电流则原、副线圈的电流(dinli)分别为分别为I和和4I，如图示。，如图示。I4I所以原、副线圈的匝数比为所以原、副线圈的匝数比为 4 1第24页/共47页第二十五页，共47页。减少输电中的功

23、率损失减少输电中的功率损失(snsh)可以有两种方法可以有两种方法:P损损=I2 R 一种方法是一种方法是:减小电阻减小电阻(dinz).在电线长度在电线长度L一定一定的情况下，应当选用电阻的情况下，应当选用电阻(dinz)率小、横截面积率小、横截面积大的导线大的导线另一种方法另一种方法(fngf)是提高输电的电压是提高输电的电压U，减小电，减小电流流I减减 小输电导线中的电流小输电导线中的电流在导线电阻不变的条件下，电流如果减小到原来的百分之一，功率损失在导线电阻不变的条件下，电流如果减小到原来的百分之一，功率损失P=I2R 就减小到原来的万分之一就减小到原来的万分之一减小输电线路上的电压损

24、失也有两种方法减小输电线路上的电压损失也有两种方法U损损=IR 一种是增大输电导线的截面积以减小电阻一种是增大输电导线的截面积以减小电阻另一种是减小输电电流在输送电功率不变的前另一种是减小输电电流在输送电功率不变的前 提下，提下，必须提高输电电压必须提高输电电压通过以上分析，我们看到，通过以上分析，我们看到，无论从减小输电中的功率无论从减小输电中的功率 损失，损失，还是从减小电压损失方面看，都要求提高输电电压，减还是从减小电压损失方面看，都要求提高输电电压，减小输电电流小输电电流2.远距离输电远距离输电:第25页/共47页第二十六页，共47页。远程远程(yunchng)高压输高压输电电路图：电

25、电路图：P1=P2=PP损损=I22RP3=P-P损损P4=P3功率功率(gngl)关系关系第26页/共47页第二十七页，共47页。电压电压(diny)关关系系发电厂输出发电厂输出(shch)电压电压 U1 升压升压(shn y)后后 U2=N2U1/N1 降压后降压后U4=N4U3/N3U损损=I2RU3=U2-U损损第27页/共47页第二十八页，共47页。电流电流(dinli)关系关系 I I1 1/I I2 2=N=N2 2/N/N1 1 I I2 2/I I4 4=N=N4 4/N/N3 3 I2=P/U2I4=P4/U4第28页/共47页第二十九页，共47页。1.在在远远距距离离输输

26、电电中中，当当输输送送的的电电功功率率相相同同时时，则则关关于于输输电电导导线线上上损损失失的的功功率率下下列列说说法法正正确确(zhngqu)的是（的是（）(A)减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，减小输电导线的电阻可以减小损失的功率，但此种方法很有限但此种方法很有限(B)提高输送电压从而减小输送电流，可大大减提高输送电压从而减小输送电流，可大大减 小损失小损失 的功率的功率(C)损失的功率与输送电压的二次方成反比损失的功率与输送电压的二次方成反比(D)损失的功率与输电线上的电压降成反比损失的功率与输电线上的电压降成反比A B C第29页/共47页第三十页，共47页。2.2.某发电机输出功

27、率某发电机输出功率P=100P=100千瓦，发电机端电压千瓦，发电机端电压U=1000U=1000伏，向远距离输电的输电线总电阻伏，向远距离输电的输电线总电阻R=8R=8欧。现要求输电欧。现要求输电损耗为损耗为5%5%，用户，用户(yngh)(yngh)得到的电压恰好为得到的电压恰好为220220伏，则：伏，则：画出输电线路的示意图；画出输电线路的示意图；求出所用的变压器的原副线圈匝数比。求出所用的变压器的原副线圈匝数比。解：线路解：线路(xinl)上损耗的功率为上损耗的功率为P=5000 W，P=I2 2 R,电流电流(dinli)为为I2=25A，线路上的电压为线路上的电压为U=I2 R=

28、200V，U2=P/I2=100000/25=4000V,n1n2=U 1U2=1 4U3=U2-U =3800VU4=220Vn3n4=U 3U4=190 11U4=220VU1=1000V8U2U3第30页/共47页第三十一页，共47页。【2013201320132013海南高考】通过一阻值海南高考】通过一阻值海南高考】通过一阻值海南高考】通过一阻值R=100R=100R=100R=100的电阻的电阻的电阻的电阻(dinz)(dinz)(dinz)(dinz)的交的交的交的交变电流如图所示，其周期为变电流如图所示，其周期为变电流如图所示，其周期为变电流如图所示，其周期为1s.1s.1s.1

29、s.电阻电阻电阻电阻(dinz)(dinz)(dinz)(dinz)两端电压的有效两端电压的有效两端电压的有效两端电压的有效值为值为值为值为()()()()1i/At/s 0.50.10.2-0.1-0.20高考高考(o ko)再现再现第31页/共47页第三十二页，共47页。【20132013江苏高考】江苏高考】.如图所示如图所示,理想理想(lxing)(lxing)变压器原线变压器原线圈接有交流电源圈接有交流电源,当副线圈上的滑片当副线圈上的滑片P P 处于图示位置时处于图示位置时,灯泡灯泡L L 能发光能发光.要使灯泡变亮要使灯泡变亮,可以采取的方法是（可以采取的方法是（）向下滑动滑片向下

30、滑动滑片P P增大交流电源的电压增大交流电源的电压 C.C.增大交流电源的频率增大交流电源的频率D.D.减小电容器减小电容器C C 的电容的电容答案：答案：BCBC答案(d n)：B第32页/共47页第三十三页，共47页。【2013201320132013广东高考】广东高考】广东高考】广东高考】.如图，理想变压器原、副线如图，理想变压器原、副线如图，理想变压器原、副线如图，理想变压器原、副线圈匝数比圈匝数比圈匝数比圈匝数比n1n1n1n1：n2=2:1,Vn2=2:1,Vn2=2:1,Vn2=2:1,V和和和和A A A A均为理想电表，灯均为理想电表，灯均为理想电表，灯均为理想电表，灯泡电阻

31、泡电阻泡电阻泡电阻(dinz)R1=6,AB(dinz)R1=6,AB(dinz)R1=6,AB(dinz)R1=6,AB端电压端电压端电压端电压u1=sin100tu1=sin100tu1=sin100tu1=sin100t（V V V V）.下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是下列说法正确的是A.A.A.A.电流频率为电流频率为电流频率为电流频率为100Hz100Hz100Hz100HzB.VB.VB.VB.V的读数为的读数为的读数为的读数为24V24V24V24VC.AC.AC.AC.A的读数为的读数为的读数为的读数为0.5A0.5A0.5A0.5AD.D.D.D.变压器输入

32、功率为变压器输入功率为变压器输入功率为变压器输入功率为6W6W6W6W答案：答案：答案：答案：D D D D第33页/共47页第三十四页，共47页。1、交流、交流(jioli)发电机在工作时的电动势为发电机在工作时的电动势为e=Emsin(t)，若将其线圈的转速提高为原来的两倍，若将其线圈的转速提高为原来的两倍，则其电动势表达式变为（则其电动势表达式变为（D）A、e=Emsin(t/2)B、e=2Emsin(t/2)C、e=Emsin(2t)D、e=2Emsin(2t)四、当堂四、当堂四、当堂四、当堂(dn tn)(dn tn)检测检测检测检测第34页/共47页第三十五页，共47页。2 2、如

33、图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线、如图所示，一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，则下列说法中正确的是（的轴匀速转动，则下列说法中正确的是（A A）A A、t=0t=0时刻线圈位于中性面时刻线圈位于中性面B B、t1t1时刻，交流时刻，交流(jioli)(jioli)电改变方向电改变方向C C、t2t2时刻，线圈的交流时刻，线圈的交流(jioli)(jioli)电动势最大电动势最大D D、t1t1到到 t2 t2的时间内，线圈的交流的时间内，线圈的交流(jioli)(jioli)电动势在增大电动势在增大感应感应(gnyng)(gnyng)电动势最电动势最大，为什大，

34、为什么？么？感应感应(gnyng)(gnyng)电电动势为零，动势为零，为什么？为什么？第35页/共47页第三十六页，共47页。3.某交流发电机产生某交流发电机产生(chnshng)的感应电动势的感应电动势与时间的关系，如图所示，与时间的关系，如图所示，如果其它条件不变，仅使线如果其它条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动圈的转速加倍，则交流电动势的最大值和周期分别变为势的最大值和周期分别变为（）A400V，0.02s B200V,0.02sC400V,0.08s D200V,0.08s 解：从图中看出，该交流电的最大值和周期分别是：Em100V，T0.04s，而最大值EmNBS，周期T2；

35、当线圈(xinqun)转速加倍时，2，故Em2Em200V，TT20.02s.故选B。第36页/共47页第三十七页，共47页。3.3.如图所示为某正弦如图所示为某正弦(zhngxin)(zhngxin)交流电流的交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。流的瞬时值表达式。解析：从图中可看出解析：从图中可看出(kn ch)交变电流的周期交变电流的周期T0.02s，在，在t0.0025sT8时，电流为时，电流为14.14A，而而tT8时线圈从中性面时线圈从中性面转过的角度为转过的角度为45。由电流由电流(dinli)表达式表达式iI

36、msint得：得：14.14Imsin45Im14.14sin4520A2T314rad/s.故此电流的瞬时表达式为故此电流的瞬时表达式为i20sin314t第37页/共47页第三十八页，共47页。4.如图表示一交流的电流随时间变化的图像如图表示一交流的电流随时间变化的图像(t xin)，此交变电流的有效值是多大？，此交变电流的有效值是多大？第38页/共47页第三十九页，共47页。解析：交流的有效值等于热效应与此交流等效(dn xio)的直流电的值，为分析方便，可选交流电的一个周期进行研究。设此交变电流的有效值为I，根据交流有效值的定义，有：所以所以(suy)：第39页/共47页第四十页，共4

37、7页。5.图中两交变电流通过相同的电阻图中两交变电流通过相同的电阻(dinz)R。求：求：（1）分别写出它们的有效值、周期和频率。）分别写出它们的有效值、周期和频率。（2）计算它们在）计算它们在R上产生的功率之比。上产生的功率之比。第40页/共47页第四十一页，共47页。解析解析(ji x)：（1）图甲为正弦交流电，其有效值）图甲为正弦交流电，其有效值I1Im 3.55A，周期，周期T10.4s，频率，频率f12.5Hz；图乙为方波；图乙为方波交流电，电流的大小交流电，电流的大小(dxio)不变、方向作周期变化，不变、方向作周期变化，由于热效应与电流方向无关，因而它的有效值为由于热效应与电流方

38、向无关，因而它的有效值为5A，周期周期T20.4s，频率，频率f22.5Hz。（2）由公式）由公式(gngsh)PI2R得：得：P甲甲:P乙乙I12R:I22R（I1I2）21:2第41页/共47页第四十二页，共47页。6.如图所示，矩形线圈的匝数为如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积，线圈面积(min j)为为S，线，线圈内阻为圈内阻为r，在磁感应强度为，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕的匀强磁场中绕OO轴以角速度轴以角速度匀速转动，外电路电阻为匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示位置转过。在线圈由图示位置转过90的过的过程中，求：程中，求：(1)通过通过(tnggu)电阻电阻R的电量的电

39、量q；解析解析(ji x)：在此过程中，穿过线圈磁通量变化在此过程中，穿过线圈磁通量变化所用时间所用时间产生的平均电动势为产生的平均电动势为平均电流为平均电流为 通过通过R的电量的电量 第42页/共47页第四十三页，共47页。（2）电阻）电阻(dinz)R上产生的焦耳热上产生的焦耳热Q 在此过程在此过程(guchng)中电阻中电阻R上的焦耳上的焦耳热为一个周期内产生焦耳热的热为一个周期内产生焦耳热的14，第43页/共47页第四十四页，共47页。7.边长为边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，的匀强磁场中，以以OO为轴匀速转动，角速度为为轴匀速转动，

40、角速度为，转轴与磁场方向垂直，转轴与磁场方向垂直(chuzh)，线圈电阻为，线圈电阻为R，求：，求：(1)线圈从图示位置线圈从图示位置(wi zhi)转过转过T4的过程中产生的热量的过程中产生的热量Q 解析解析(ji x)：第44页/共47页第四十五页，共47页。(2)线圈从图示位置转过线圈从图示位置转过T4的过程中通过线圈某截面的过程中通过线圈某截面(jimin)的电量的电量q 解析解析(ji x)：第45页/共47页第四十六页，共47页。8.如图所示，为一交流发电机构造示意图，矩形线圈如图所示，为一交流发电机构造示意图，矩形线圈 abcd，已知，已知 ad=L1，ab=L2，匝数为，匝数为n，线圈绕，线圈绕OO轴在轴在磁感应强度为磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度的匀强磁场中以角速度匀速转动，线圈匀速转动，线圈电阻为电阻为r，外电路电阻为，外电路电阻为R，求：，求：(1)由图示位置转过由图示位置转过60角角时的瞬时感应电动势（时的瞬时感应电动势（2)转动过程中电压表的示数转动过程中电压表的示数(3)线圈线圈每转一周，外力所做的功。每转一周，外力所做的功。(不计一切摩擦不计一切摩擦)(4)1/6周期周期(zhuq)内通过内通过R的电荷量的电荷量adcbBRVOO第46页/共47页第四十七页，共47页。