交流電四值的比較

1、考點5.3 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eEmsintiImsint計算線圈某時刻的受力情況峰值最大的瞬時值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圖線與時間軸所夾的面積與時間的比值Bln計算通過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，燈泡的實際功率小于100 WD. t 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變化的正弦規(guī)律圖象如圖乙所示.發(fā)電機線圈的內(nèi)電阻不計，外接燈泡的電阻為12 .則(C)A. 在t0.01 s時刻，穿過線圈的磁通量

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，則線圈電動勢的表達(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，閉合開關(guān).下列判斷正確的是(B)A. t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 V不變5. 如圖所示，單匝矩形線圈abcd處在磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場中，以恒定的角速度繞ab邊轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積為S，線圈的總電阻為R.t0時刻線

4、圈平面與紙面重合，且cd邊正在離開紙面向外運動，則(C)A. 時刻t線圈中電流的瞬時值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l120 cm，ad邊長l225 cm，放在磁感應(yīng)強度B0.4 T的勻強磁場中，外力使線圈繞垂直于磁感線且通過線圈中線的OO軸以n3 000 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

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.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 ，磁場的磁感應(yīng)強度隨時間按如圖乙所示的規(guī)律變化，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值的表達(dá)式為enBmScost(V)，其中Bm為磁感應(yīng)強度的最大值，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)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 ，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為BT，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 V35.4 V(2)e50 sin 10t(V)(3)31.86 V3.54 A(4)0.16 C9. 如圖所示，勻強磁場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. 在水平方向的勻強磁場中，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)強度為0.5 T求：(1) 外力驅(qū)動線圈轉(zhuǎn)動的功率；(2) 線圈平面由中性面轉(zhuǎn)至與中性面的夾角為30°時，線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢及感應(yīng)電流的大??；(3) 線圈由中性面轉(zhuǎn)至與中性面成30°夾角的過程中，通過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)強度為B的勻強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)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)電機由柴油機帶動，其他能量損失不計，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機做多少功？(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dcba

9、(2)EmNBL2(3)eNBL2(4)W(5)q(6)IU12. 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)有垂直于紙面向里(與ab垂直)的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B.M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) 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；(2) 從圖示位置起轉(zhuǎn)過轉(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)【答案】(1)(2)(3)13. 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，磁場均沿半徑方向匝數(shù)為N的矩形線圈abcd的邊長abcdl、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