最新人教版高中物理选修3-2第五章交变电流整合

U1 U2 ������Φ 相等。 ������t
n1 ;当变压器有多个副线圈时,只 n2 U n 要绕在同一闭合铁芯上,任意两线圈之间总有 P = P 。 UQ nQ
=
3.功率思路 理想变压器的输入、输出功率关系为 P 入=P 出,即 P1=P2;当变压器有多 个副线圈时,P1=P2+P3+…。 4.电流思路 对只有一个副线圈的变压器有 1 = 时,I1n1=I2n2+I3n3+…。
1 6 1 6 R+r
·t=0.99 J。
(6) 周期内通过电阻 R 的电荷量: q=I· T=
E 1 NBS������������������60° · T= =0.087 R+r 6 R+r
C。
答案:(1)3.14 V (2)1.57 V (3)2.6 V (4)1.78 V (5)0.99 J (6)0.087 C
������Φ 最大、E 最大(nBSω)、i 最大、电流方向不变 ������t
图象 三角函数表达式 最大值:E������ = nBSω
������Φ = 0、E = 0、i = 0、电流将改变方向 ������t
交 变 正弦式交变电流 电 流
表征参量
表达手段
瞬时值:e = E������ ������������������ωt(从中性面开始) 有效值:E =
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交 变 电 流
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专题一 交变电流的“四值”问题
1.研究电容器的耐压值时,用峰值(最大值) 矩形线圈绕垂直于磁感线的轴在匀强磁场中转动时,线圈中产生正弦 交变电流,当线圈平面与磁感线平行时,线圈中感应电动势最大,最大值为 Em=nBSω,其中 n 表示线圈匝数,S 表示线圈面积,Em 与线圈转动时转轴的位 置无关。 2.研究交变电流做功、功率及产生的热量时,用有效值 对同样的电阻,在相同时间内跟交变电流热效应相等的直流电的值为 交变电流的有效值。 一般交流电压表、 电流表测出的数值是有效值,计算电 功、电热时应使用有效值,其大小为 E=
1 6
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解析:(1)感应电动势的最大值:Em=NBSω=100× 0.5× 0.12× 2πV=3.14 V。 (2)转过 60° 时的瞬时感应电动势:e=Emcos 60° =3.14× 0.5 V=1.57 V。 (3)转过 60° 角过程中产生的平均感应电动势:
������Φ 求解,在计算交流电路中通过某段导体 ������t
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【例题 1】如图所示,匀强磁场的磁感应强度 B=0.5 T,边长 L=10 cm 的 正方形线圈 abcd 共 100 匝,线圈电阻 r=1 Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴 OO'匀速转动,角速度为 ω=2πrad/s,外电路电阻 R=4 Ω,求: (1)转动过程中感应电动势的最大值。 (2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过 60° 时的瞬时感应电动势。 (3)由图示位置转过 60° 角的过程中产生的平均 感应电动势。 (4)交流电压表的示数。 (5)转动一周外力做的功。 (6) 周期内通过 R 的电荷量为多少?
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产生:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 B ⊥ S(中性面):Φ 最大、 两个特殊位置 B ∥ S:Φ = 0,
N������Φ E= ������t
=
100×0.5× 2 ×0.12
������ 3 2������
3
பைடு நூலகம்
V≈2.6 V。
E 3.14 4 ·R= × V=1.78 R+r 2 5
(4)电压表示数为外电路电压的有效值:U=
E 2 ( ������) 2
V。
(5)转动一周外力所做的功等于电流产生的热量: W=Q=
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专题二 解决变压器问题的几种思路
1.原理思路 变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中 2.电压思路 变压器原、副线圈的电压之比为
E������ I ,I= ������ (仅适用于正弦式交变电流)。 2 2
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3.研究交变电流某一瞬间的电流、电压、功率等,用瞬时值 (1)当线圈平面与中性面重合时,线圈中感应电动势为零。 若从此位置开始计时,则瞬时值表达式为 e=Emsinωt,i=Imsinωt。 (2)当线圈平面与中性面垂直时,线圈中感应电动势最大。 若从此位置开始计时,则瞬时值表达式为 e=Emcosωt,i=Imcosωt。 4.研究交变电流通过导体截面的电荷量时,用平均值 交流电的平均值应根据E=n 的电荷量时,应用平均值计算,即 q=������ t。
E������ (若不是正弦式,只能根据定义求解) 2 ������Φ 平均值:������ = n· ������t 1 2������ 周期 T、频率 f:T = ,T = ������ ω
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