交流電四值的比較

1、考點(diǎn)5.3 交變電流“四值”的比較交變電流的瞬時(shí)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(shuō)明瞬時(shí)值交變電流某一時(shí)刻的值eEmsintiImsint計(jì)算線圈某時(shí)刻的受力情況峰值最大的瞬時(shí)值EmnBSIm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EUI適用于正(余)弦式交變電流(1)計(jì)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(xiǎn)絲的熔斷電流為有效值平均值交變電流圖象中圖線與時(shí)間軸所夾的面積與時(shí)間的比值Bln計(jì)算通過(guò)電路橫截面的電荷量1. (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

2、的(BC)A. 周期是0.01 sB. 最大值是311 VC. 有效值是220 VD. 表達(dá)式為u220sin100t V2. 一交流電壓為u100sin (100t)V，由此表達(dá)式可知(B)A. 用電壓表測(cè)該電壓其示數(shù)為50 VB. 該交流電壓的周期為0.02 sC. 將該電壓加在“100 V100 W”的燈泡兩端，燈泡的實(shí)際功率小于100 WD. t s時(shí)，該交流電壓的瞬時(shí)值為50 V3. 圖甲是一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)的構(gòu)造示意圖，線圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示.發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)電阻不計(jì)，外接燈泡的電阻為12 .則(C)A. 在t0.01 s時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量

3、為零B. 電壓表的示數(shù)為6 VC. 燈泡消耗的電功率為3 WD. 若其他條件不變，僅將線圈的轉(zhuǎn)速提高一倍，則線圈電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式e12sin 100t(V)4. 如圖甲所示，標(biāo)有“220 V40 W”的燈泡和標(biāo)有“20 F300 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(kāi)關(guān).下列判斷正確的是(B)A. t時(shí)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 V不變5. 如圖所示，單匝矩形線圈abcd處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈所圍面積為S，線圈的總電阻為R.t0時(shí)刻線

4、圈平面與紙面重合，且cd邊正在離開(kāi)紙面向外運(yùn)動(dòng)，則(C)A. 時(shí)刻t線圈中電流的瞬時(shí)值icostB. 線圈中電流的有效值IC. 線圈中電流的有效值ID. 線圈消耗的電功率P6. 如圖所示，N50匝的矩形線圈abcd，ab邊長(zhǎng)l120 cm，ad邊長(zhǎng)l225 cm，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.4 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過(guò)線圈中線的OO軸以n3 000 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈電阻r1 ，外電路電阻R9 ，t0時(shí)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(shí)感應(yīng)電流的方向；2. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；3. 線圈轉(zhuǎn)一圈外力做的功.【答案】(1)感應(yīng)電

5、流方向沿adcba(2)e314cos(100t) V(3)98.6 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(chǎng).已知線圈的匝數(shù)n100匝，電阻r1.0 ，所圍成矩形的面積S0.040 m2，小燈泡的電阻R9.0 ，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式為enBmScost(V)，其中Bm為磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值，T為磁場(chǎng)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(dòng)勢(shì)的最大值；(2) 小燈泡消耗的電功率.【答案】(1)8.0 V(2)2.88 W8.

6、 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R9 ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為BT，當(dāng)線圈以300 r/min的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求：(1) 轉(zhuǎn)動(dòng)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值和有效值；(2) 寫(xiě)出從圖中位置開(kāi)始計(jì)時(shí)的交變電流的瞬時(shí)值表達(dá)式；(3) 電路中交流電壓表和電流表的示數(shù)；(4) 線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)電阻R的電荷量【答案】(1)50 V35.4 V(2)e50 sin 10t(V)(3)31.86 V3.54 A(4)0.16 C9. 如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B T，所用矩形線圈的匝數(shù)N100，面積是0.05 m2，電阻R10 ，以300 r

7、/min的轉(zhuǎn)速繞OO軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)求：(1) 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值；(2) 線圈由圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90°的過(guò)程中通過(guò)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(chǎng)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(dòng)，已知線圈的匝數(shù)為n100匝，邊長(zhǎng)為20 cm，電阻為10 ，轉(zhuǎn)動(dòng)頻率f50 Hz，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T求：(1) 外力驅(qū)動(dòng)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的功率；(2) 線圈平面由中性面轉(zhuǎn)至與中性面的夾角為30°時(shí)，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及感應(yīng)電流的大?。?3) 線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成30°夾角的過(guò)程中，通過(guò)線圈橫截面的電荷量【答案】

8、(1)1.97×104 W(2)31.4 A(3)0.027 C11. 一個(gè)電阻為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)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(chǎng)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(dòng)，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)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值有多大？(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？(4)設(shè)發(fā)電機(jī)由柴油機(jī)帶動(dòng)，其他能量損失不計(jì)，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機(jī)做多少功？(5)從圖示位置開(kāi)始，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60°的過(guò)程中通過(guò)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dcba

9、(2)EmNBL2(3)eNBL2(4)W(5)q(6)IU12. 如圖所示，一個(gè)半徑為r的半圓形線圈，以直徑ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為n，ab的左側(cè)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.M和N是兩個(gè)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(jì)，求：(1) 從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)負(fù)載電阻R上產(chǎn)生的熱量；(2) 從圖示位置起轉(zhuǎn)過(guò)轉(zhuǎn)的時(shí)間內(nèi)通過(guò)負(fù)載電阻R的電荷量；(3) 電流表的示數(shù)【答案】(1)(2)(3)13. 某興趣小組設(shè)計(jì)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(chǎng)區(qū)域的圓心角均為，磁場(chǎng)均沿半徑方向匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)abcdl、bcad2l.線圈以角速度繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，bc和ad邊同時(shí)進(jìn)入