最新交变电流传感器

第1课时
解析 由交变电流的产生原理可知，甲图中的A、C两图中 线圈所在的平面为中性面，线圈在中性面时电流为零，再 经过1/4个周期电流达到最大值，再由楞次定律判断出电流 的方向，因此图甲中A至B图的过程电流为正且从零逐渐增 大到最大值，A对；甲图中的C图对应的电流为零，B错； 每经过中性面一次线圈中的电流方向将要改变一次，所以 一个周期内电流方向要改变两次，所以在乙图中对应Od段 等于交变电流的一个周期，若已知d等于0.02 s，则频率为 50 Hz，1 s内电流的方向改变100次，C错；而D选项频率应 该是25 Hz. 答案 A
E ＝nΔΔΦt
计算通过电路截面的电
值
的面积与时 间的比值
I ＝R＋E r
荷量
典例剖析
例3 一理想变压器原、副线圈匝数比
n1∶n2＝11∶5，原线圈与正弦交变
电源连接，输入电压u如图5所示．
副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则
图5
() A．流过电阻的电流是20 A B．与电阻并联的电压表的示数是100 2 V C．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J D．变压器的输入功率是1×103 W
率为零
D．线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应 电动势最大
课堂探究·突破考点
考点一 正弦交流电的变化规律
考点解读
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
第1课时
磁通量
Φ＝Φmcos ωt＝BScos ωt
电动势 e＝Emsin ωt＝nBSωsin ωt
第1课时
第1课时
解析 原线圈中电压的有效值是220 V．由变压比知副线
圈中电压为100 V，流过电阻的电流是10 A；与电阻并联
的电压表的示数是100 V；经过1 分钟电阻发出的热量是
第1课时
跟踪训练1 矩形线框在匀强磁场内匀速
转动过程中，线框输出的交流电压随时
间变化的图象如图4所示，下列说法中
正确的是
( ) 图4
A．交流电压的有效值为36 2 V
B．交流电压的最大值为36 2 V，频率为0.25 Hz
C．2 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
D．1 s末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化
电压 电流
u＝Umsin ωt＝RR＋Emrsin ωt i＝Imsin ωt＝RE＋mrsin ωt
第1课时
2.两个特殊位置的特点 (1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ 最大，ΔΔΦt ＝0， e＝0，i＝0，电流方向将发生改变． (2)线圈平面与中性面垂直时，S∥B，Φ＝0，ΔΔΦt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．
第1课时
考点二 交变电流“四值”的比较与理解
考点解读
交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较
物理量 物理含义
适用情况及 重要关系
说明
瞬时值
交变电流某 一时刻的值
e＝Emsin ωt i＝Imsin ωt
计算线圈某 时刻的受力
情况
峰值
最大的瞬时 值
Em＝nBSω Im＝RE＋mr
讨论电容器 的击穿电压
3．书写交变电流瞬时值表达式的基本思路 (1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公 式 Em＝nBSω 求出相应峰值．
第1课时
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式． 如：①线圈从中性面位置开始转动，则 i－t 图象为正弦函 数图象，函数式为 i＝Imsin ωt. ②线圈从垂直中性面位置开始转动，则 i－t 图象为余弦函 数图象，函数式为 i＝Imcos ωt. 特别提醒 1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的 轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的 形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关． 2.Φ－t 图象与对应的 e－t 图象是互余的．
交变电流传感器
第1课时
基础再现·深度思考
一、交变电流的产生和变化规律
[基础导引] 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中
正确是
( CD )
A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变
一次，感应电动势方向不变
B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次 C．线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化
B．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬
时值表达式为i＝ 2sin 50πt A
C．流过电阻R的电流每秒钟方向改变25次
D．电阻R上的热功率等于10 W
第1课时
解析 线圈平面与磁场平行时，瞬时感应电流最大，A 错．从 线圈平面与磁场平行时开始计时，Εm＝10 2 V，
f＝25 Hz，i＝ 2cos 50πt A，B 错．电流方向每秒改变 50 次，C 错．PR＝UR2＝10 W，D 正确． 答案 D
第1课时
典例剖析
例1 如图2甲所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中逆时针匀
速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda
方向为电流正方向，则
()
图2 A．乙图中Oa时间段对应甲图中A至B图的过程 B．乙图中c时刻对应甲图中的C图 C．若乙图中d等于0.02 s，则1 s内电流的方向改变50次 D．若乙图中b等于0.02 s，则交流电的频率为50 Hz
最快
第1课时
解析 由线框输出的交流电压随时间变化图象可知，交流 电压的最大值为36 2 V，频率为0.25 Hz，B正确；有效 值则为36 V，A错误；2 s末，线框产生的感应电动势为 零，所以此时线框平面垂直于磁场，C正确；1 s末，线框 产生的感应电动势最大，此时线框平面平行于磁场，通过 线框的磁通量变化最快，D错误． 答案 BC
第1课时
E＝Em2 (1)计算与电流的热效应
跟交变电流 有
的热效应等 效
效的恒定电
U＝Um2
I＝
Im 2
有关的量(如电功、电功 率、电热等)
(2)电气设备“铭牌”上
值 流的值 适用于正 所标的一般是有效值
(余)弦式 (3)保险丝的熔断电流为
电流
有效值
交变电流图 E ＝Bl v
平 均
象中图线与 时间轴所夹
第1课时
例2 实验室里的交流发电机可简化为如
图3所示的模型，正方形线圈在水平匀
强磁场中，绕垂直于磁感线的OO′轴
匀速转动．今在发电机的输出端接一个
电阻R和理想电压表，并让线圈每秒转
25圈，读出电压表的示数为10 V．已知
图3
R＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是( )
A．线圈平面与磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零