交流電“四值”的比較

1、考點(diǎn) 交變電流“四值”的比較交變電流的瞬時值、峰值、有效值和平均值的比較物理量物理含義重要關(guān)系適用情況及說明瞬時值交變電流某一時刻的值e Em sint iImsint計算線圈某時刻的受力情況峰值最大的瞬時值Em nBSEmImRr討論電容器的擊穿電壓有效值跟交變電流的熱 效應(yīng)等效的恒定 電流的值EmEE2UmUU2ImI(多選 )如圖所示是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的( BC )2適用于正 (余 )弦式交變電流(1)計算與電流的熱效應(yīng)有關(guān)的 量 (如電功、電功率、電熱等 ) (2)電氣設(shè)備 “銘牌” 上所標(biāo)的一 般是有效值(3)保險絲的熔斷電流為有效值平均值交變電流圖象中

2、圖線與時間軸所 夾的面積與時間 的比值E Bl vE n tE IRr計算通過電路橫截面的電荷量A. 周期是 sB. 最大值是 311 VC. 有效值是 220 VD. 表達(dá)式為 u 220sin100 t V2. 一交流電壓為 u100 2sin (100 t)V，由此表達(dá)式可知 ( B )A. 用電壓表測該電壓其示數(shù)為 50 VB. 該交流電壓的周期為 sC. 將該電壓加在 “100 V 100 W”的燈泡兩端，燈泡的實(shí)際功率小于100 W1D. t 400 s 時，該交流電壓的瞬時值為 50 V3. 圖甲是一臺小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖， 線圈逆時針轉(zhuǎn)動， 產(chǎn)生的電動勢 e隨時間 t 變化的

3、 正弦規(guī)律圖象如圖乙所示 .發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)電阻不計，外接燈泡的電阻為12 則.( C )A. 在 t s 時刻，穿過線圈的磁通量為零B. 電壓表的示數(shù)為 6 2 VC. 燈泡消耗的電功率為 3 We 12 2sinD. 若其他條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈電動勢的表達(dá)式100 t(V)4. 如圖甲所示，標(biāo)有 “220V 40 W”的燈泡和標(biāo)有 “20 F 300 V”的電容器并聯(lián)到交流電源 上， 為交流電壓表，交流電源的輸出電壓如圖乙所示，閉合開關(guān). 下列判斷正確的是A. t 2T時刻， 的示數(shù)為零B. 燈泡恰好正常發(fā)光C. 電容器不可能被擊穿D. D. 的示數(shù)保持 110 2 V

4、不變B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，S，線圈的總電阻為 0 時刻線圈平面5. 如圖所示， 單匝矩形線圈 abcd 處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為以恒定的角速度 繞 ab 邊轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積為與紙面重合，且 cd 邊正在離開紙面向外運(yùn)動，則 ( C )A. 時刻 t 線圈中電流的瞬時值 i BRScostB. 線圈中電流的有效值IBSC. 線圈中電流的有效值2BSI 2R（BS）2D. 線圈消耗的電功率 PR6. 如圖所示， N50匝的矩形線圈 abcd，ab邊長 l120 cm，ad 邊長 l225 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B T 的勻強(qiáng)磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO軸以 n3 0

5、00 r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動，線圈電阻 r1 ，外電路電阻 R9 ，t0 時線圈平面與 磁感線平行， ab 邊正轉(zhuǎn)出紙外、 cd 邊轉(zhuǎn)入紙里 .求：1. t0 時感應(yīng)電流的方向；2. 感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式；3. 線圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功 .答案】 (1)感應(yīng)電流方向沿 adcba (2)e314cos(100t) V(3) J7. 如圖甲所示，一固定的矩形導(dǎo)線圈水平放置，線圈的兩端接一只小燈泡，在線圈所在空間內(nèi)存在著與線圈平面垂直的均勻分布的磁場.已知線圈的匝數(shù) n 100 匝，電阻 r ，所圍成矩形的面積 S m2，小燈泡的電阻 R ，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間按如圖乙所2 2示的規(guī)律變化，

6、線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式為e nBmS Tcos Tt(V)，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值， T 為磁場變化的周期 .忽略燈絲電阻隨溫度的變化，求：(1) 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的最大值；(2) 小燈泡消耗的電功率【答案】 (1) V (2) WR 9 ，8. 如圖所示，線圈 abcd的面積是 0.05 m2，共 100匝，線圈電阻為 1 ，外接電阻 1勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B T，當(dāng)線圈以 300 r/min 的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時，求： (1) 轉(zhuǎn)動中感應(yīng)電動勢的最大值和有效值；(2) 寫出從圖中位置開始計時的交變電流的瞬時值表達(dá)式；(3) 電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)；(4) 線

7、圈從圖示位置轉(zhuǎn)過 90°的過程中通過電阻 R 的電荷量【答案】 (1)50 V V (2)e 50 sin 10 t(V)(3) V 3.54 A (4)0.16 C19. 如圖所示，勻強(qiáng)磁場 B T，所用矩形線圈的匝數(shù) N 100，面積是 0.05 m 線圈平面由中性面轉(zhuǎn)至與中性面的夾角為 30 °時，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流，電阻 R10 ，以 300 r/min 的轉(zhuǎn)速繞 OO軸勻速轉(zhuǎn)動求：(1) 線圈中感應(yīng)電動勢的最大值；(2) 線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過 90°的過程中通過線圈的平均電流【答案】(1)50 V (2)3.18 A10. 在水平方向的勻強(qiáng)磁場

8、中，有一正方形閉合線圈繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，已知線圈的匝數(shù)為 n100 匝，邊長為 20 cm ，電阻為 10 ，轉(zhuǎn)動頻率 f50 Hz，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T求：(1) 外力驅(qū)動線圈轉(zhuǎn)動的功率；的大?。?3) 線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成 30°夾角的過程中，通過線圈橫截面的電荷量 【答案】 (1) ×140 W (2)31.4 A (3)0.027 C11.一個電阻為 r、邊長為 L 的正方形線圈 abcd 共N 匝，線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO以如圖所示的角速度 勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為 R.(1) 在圖中標(biāo)出此刻線圈感應(yīng)電流的方向(2

9、) 線圈轉(zhuǎn)動過程中感應(yīng)電動勢的最大值有多大(3) 線圈平面與磁感線夾角為 60 °時的感應(yīng)電動勢為多大(4) 設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動，其他能量損失不計，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機(jī)做多少功(5) 從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過 60°的過程中通過 R 的電量是多少(6) 圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少答案】 (1)電流方向沿dcba1(2)Em NBL2 (3)e 2NBL2(4)WN2B2L4Rr(5)qU NBL2R2 R r3NBL2NBL2(6)I2 R r2 R r12. 如圖所示，一個半徑為 r 的半圓形線圈，以直徑 ab 為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為 n， ab 的左側(cè)有垂直于紙面向

10、里 ( 與 ab 垂直 )的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為和N 是兩個集流環(huán)，負(fù)載電阻為 R，線圈、電流表和連接導(dǎo)線的電阻不計，求：1(1) 從圖示位置起轉(zhuǎn)過 轉(zhuǎn)的時間內(nèi)負(fù)載電阻 R 上產(chǎn)生的熱量；41(2) 從圖示位置起轉(zhuǎn)過 4轉(zhuǎn)的時間內(nèi)通過負(fù)載電阻 R 的電荷量；(3) 電流表的示數(shù)4 2 4 2 2 2 4B2r4 nBr22r2nB【答案】 (1) 8R (2) 2R (3) 2R13. 某興趣小組設(shè)計了一種發(fā)電裝置，如圖所示在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場區(qū) 域的圓心角 均為 49，磁場均沿半徑方向匝數(shù)為 N 的矩形線圈 abcd 的邊長 abcd l、 bcad2l.線圈以角速度 繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動， bc和ad邊同時進(jìn)入磁場 在磁場中， 兩 條