《交流电的周期和频率》进阶练习(一)
交流电精选习题(含知识归纳、答案)
交流电精选习题知识要点:1. 中性面与有效面交流电产生的基本原理是电磁感应。
一个闭合线圈在匀强磁场中,绕与磁场方向垂直的轴匀速转动时,就会产生正弦交流电.①中性面:磁通量最大,磁通量的变化率为0,感应电动势为0.线圈经过中性面时,感应电流的方向将改变。
线圈每转一周经过中性面两次,电流的方向改变两次。
②有效面:线圈平面与磁感线平行时,过程线圈的磁通量为0,但磁通量的变化率最大,这时感应电动势和感应电流最大. 2. 交流电的变化规律设线圈转动的角速度为ω(rad/s),则(从中性面开始计时) 交流电的表达式:e=E m sinωt,u=U m sinωt。
对纯电阻电路,有:i=e/R=I m sinωt。
3。
交流发电机①基本结构:产生感应电动势的线圈-—电枢;产生磁场的磁极.②交流发电机的类型:旋转电枢式;旋转磁极式。
4. 交流电的有效值交流电的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流电和直流电通过同样阻值的电阻,若在相同的时间内产生的热量相等,则这一交流电流的有效值与这个直流电的电流相等。
正弦交流电的有效值与其最大值之间的关系是I=I m /2,U=U m/2,E=E m/2,各种交流电的设备上所标的、交流电表上所测的以及我们在题目中没有特别加以说明的交流电的数值,都是指有效值。
5. 交流电压的最大值:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时的电动势最大值.E m=2nBlv=nBl1l2ω=nBSω=nФmω(实际上,电动势的最大值与线圈的形状和转轴的位置无关)。
6. 变压器①电压关系:U1/n1=U2/n2=U3/n3=--—————。
变压器原线圈两端的电压与副线圈两端的电压之比,等于原、副线圈匝数之比。
②功率关系:P出=P入输出功率等于输入功率③电流关系:当只有一个副线圈时,I1/I2=n2/n1,变压器原线圈中的电流与副线圈中的电流跟它们的匝数成反比。
当有两个以上副线圈时,电流应由功率关系确定。
7。
远距离输电远距离输电减小输电导线上电能损失的方法:远距离输电要解决的关键问题是减小输电导线上的电能损失,由P=I2R可知减小损耗的具体方法是:①减小输电导线的电阻,如采用电阻率小的材料,适当增加导线的截面积。
中职《电工基础》单相交流电路练习与标准答案
中职《电工基础》——单相交流电路练习及答案5-1 交流电的基本概念、填空题1.直流电的方向 不随时间 的变化而变化;交流电的方向 随时间 的变化而变化,正弦交流电 则是大小和方向按 正弦规律 变化。
2.交流电的周期是指 交流电每重复变化一次所需的时间 ,用符号 T 表示, 其单位为 秒(S); 交流电的频率是指 交流电在 1 秒内重复变化的次数 ,用符号 f 表示,其单位为赫兹( Hz)。
1它们的关系是 T=1f 。
3.我国动力和照明用电的标准频率为 50Hz ,习惯上称为工频,其周期是 0.02s ,角频率是 314rad/s 。
4.正弦交流电的三要素是 最大值(有效值) 、 频率(周期、角频率) 和 初相角 。
=1.11 平均值 。
在交流电路中通常用 有效值 进行计算。
6.已知一正弦交流电流 i=sin (314t- 4π )A ,则该交流电的最大值为 1A ,有效值为 22A ,频π率为 50HZ ,周期为 0.02S ,初相位为 -4π。
7.阻值为 R 的电阻接入 2V 的直流电路中,其消耗功率为 P ,如果把阻值为 R 的电阻接到 最大值为 2V 的交流电路中,它消耗的功率为 P/2。
、判断题1.用交流电压表测得交流电压是 220 V ,则此交流电压的最大值是 380 V 。
(× )2.一只额定电压为 220 V 的白炽灯,可以接到最大值为 311 V 的交流电源上。
( √ )3.用交流电表测得交流电的数值是平均值。
( × )5.有效值与最大值之间的关系为 有效值 =最大2值,有效值与平均值之间的关系为 有效值三、选择题1.交流电的周期越长,说明交流电变化得( B )。
A .越快B .越慢,C.无法判断2.已知一交流电流,当 t=0 时的值 i0 =1 A,初相位为 300,则这个交流电的有效值为 (B)A 。
A.0.5 B.1. 414 C.1 D.23.已知一个正弦交流电压波形如图5-1 所示,其瞬时值表达式为 (C)V 。
交流电测试题
交流电测试题一、选择题1. 交流电的特点是:A. 电流大小变化不定B. 电流大小不变C. 电流方向不变D. 电流大小和方向都变化2. 交流电的频率是指:A. 电流的大小B. 电流的方向C. 电流的周期数D. 电流的波形形状3. 交流电的单位是:A. 安培(A)B. 伏特(V)C. 瓦特(W)D. 赫兹(Hz)4. 以下哪种元件适合用来测量交流电的电压?A. 电阻B. 电容C. 电感D. 伏特计5. 下面哪个元件可以用来限制交流电的流动?A. 电磁铁B. 定时器C. 电容器D. 断路器二、填空题1. 交流电的周期是指电流的__________。
2. 交流电流的方向在一秒钟内会变化__________次。
3. 交流电流的频率单位是__________。
4. 交流电流可以用示波器来观察其__________。
5. 交流电流的大小在一周期内是__________的。
三、简答题1. 什么是交流电?2. 交流电与直流电有什么区别?3. 如何测量交流电的电压和电流?4. 什么是交流电的频率和周期?5. 交流电的应用有哪些?四、综合题某个电路中的交流电流的图像如下:```/|/ |/ |/ |/ |/ |/ |_______t```其中Y轴表示电流的大小,X轴表示时间。
请回答以下问题:1. 该图中的电流是正弦曲线还是方波?2. 电流的频率是多少?3. 电流的周期是多少?4. 请描述图像中电流的变化过程。
五、实验题请设计一个实验来测量交流电的频率和周期,并记录实验步骤和结果。
参考答案:一、选择题1. D2. C3. D4. D5. C二、填空题1. 周期2. 503. 赫兹4. 波形5. 变化的三、简答题1. 交流电是电流方向和大小都随时间变化的电流。
2. 交流电与直流电的区别在于电流方向和大小的变化方式不同。
直流电的方向和大小都保持不变,而交流电的方向和大小会周期性地变化。
3. 交流电的电压可以通过使用伏特计测量,电流可以通过使用安培计测量。
交流电和变压器配套提升练习
交流电练习精选高考真题体验1.(2012·新课标全国,17,6分)自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈,原、副线圈都只取该线圈的某部分.一升压式自耦调压变压器的电路如图所示,其副线圈匝数可调.已知变压器线圈总匝数为1 900匝;原线圈为1 100匝,接在有效值为220 V 的交流电源上.当变压器输出电压调至最大时,负载R 上的功率为2.0 kW.设此时原线圈中电流有效值为I 1,负载两端电压的有效值为U 2,且变压器是理想的,则U 2和I 1分别约为( ) A .380 V 和5.3 A B .380 V 和9.1 A C .240 V 和5.3 A D .240 V 和9.1 A2.(2015·新课标全国Ⅰ,16,6分)一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1,在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻,原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上,如图所示.设副线圈回路中电阻两端的电压为U ,原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ,则( ) A .U =66 V ,k =19 B .U =22 V ,k =19C .U =66 V ,k =13D .U =22 V ,k =133.(2016·全国Ⅰ,16,6分)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻R 1、R 2和R 3的阻值分别为3 Ω、1 Ω和 4 Ω,为理想交流电流表,U 为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定.当开关S 断开时,电流表的示数为I ;当S 闭合时,电流表的示数为4I .该变压器原、副线圈匝数比为( ) A .2 B .3 C .4 D .54.(2016·全国Ⅲ,19,6分)(多选)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a 和b.当输入电压U 为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光.下列说法正确的是( )A .原、副线圈匝数比为9∶1B .原、副线圈匝数比为1∶9C .此时a 和b 的电功率之比为9∶1D .此时a 和b 的电功率之比为1∶95.(2015·天津理综,6,6分)(多选)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q 来调节,在副线圈两端连接了定值电阻R 0和滑动变阻器R ,P 为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U 的正弦交流电,则( )A .保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表读数变大B .保持Q 的位置不动,将P 向上滑动时,电流表读数变小C .保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表读数变大D .保持P 的位置不动,将Q 向上滑动时,电流表读数变小配套练习1.(多选) 如图所示是小型交流发电机的示意图,线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,线圈的匝数为n、电阻为r,外接电阻为R,交流电流表A.线圈从图示位置(线圈平面平行于电场方向)开始转过时的感应电流为I.下列说法中正确的有()A.电流表的读数为2IB.转动过程中穿过线圈的磁通量的最大值为C.从图示位置开始转过的过程中,通过电阻R的电荷量为D.线圈转动一周的过程中,电阻R产生的热量为2.(多选) 在如图所示的变压器电路中,两定值电阻的阻值R1=R2=R,变压器为理想变压器,电表为理想电表,在a、b两端输入正弦交流电压,原副线圈的匝数比为1:2,则()A.电流表的示数为B.电压表的示数为C.电路消耗的总功率为D.电阻R1、R2消耗的功率之比为2:13.一含有理想变压器的电路如图所示,变压器原副线圈匝数比n1:n2=2,图中电阻R1、R2和R3的阻值分别是4Ω、2Ω和3Ω,U为有效值恒定的正弦交流电压源.当开关S断开时,理想电流表的示数为I.当S闭合时,电流表的示数为()A.I B.I C.I D.2I4.如图所示,理想变压器的原线圈接在交流电源上,原副线圈的匝数之比为3:2,L1、L2是两个完全相同的小灯,标识“3V、5W”,闭合开关S,调节滑动变阻器R,当L1、L2恰都正常发光时,滑动变阻器的阻值为()A.5.4ΩB.3.6ΩC.1.8ΩD.0.9Ω高考真题体验1.B 理想变压器功率P 1=P 2=U 1I 1=2 kW ,U 1=220 V ,可得I 1=P 1U 1≈9.1 A ;由U 1U 2=n 1n 2可得U 2=n 2n 1U 1=380 V .B 正确.2.A 设变压器原、副线圈电压分别为U 1、U 2,电流分别为I 1、I 2,可知I 1=U 0-U 1R ,I 2=U 2R ,又因为U 0=220 V ,U 1U 2=31,I 1I 2=13,可解得U 2=66 V ,U 1=198 V ,I 1=22R ,I 2=66R ,原线圈中P 1=(U 0-U 1)I 1,副线圈中P 2=U 2I 2,易知P 1P 2=19,A 正确. 3.B 设此变压器原、副线圈匝数比为k .当开关S 断开时,根据I 1I 2=n 2n 1=1k ,可知副线圈电路中的电流为kI ,副线圈两端电压 U 2=kI (R 2+R 3)=5kI ,再根据U 1U 2=n 1n 2,可求出此时原线圈两端电压U 1=5k 2I ,因此,电压源的电压U 可表示为U =3I +5k 2I .当开关S 闭合时,R 3被短路,可认为此时副线圈电路中只有电阻R 2,因此用同样的方法可以求出U =12I +4k 2I .因为电源电压不变,所以3I +5k 2I =12I +4k 2I ,解得k =3,B 正确4.AD 当输入电压为灯泡额定电压的10倍时,两个灯泡均能正确发光,则原线圈两端的电压为910U ,副线圈两端的电压为110U ,因此原、副线圈的匝数比为n 1n 2=91,A 正确,B 错误.设a 中电流为I ,根据电流与匝数成反比可知,副线圈中电流为9I ,则a 、b 两个灯泡的功率比为P a P b =19,C 错误,D 正确.5.BC 理想变压器原、副线圈两端功率相等,原线圈电压不变,电流由副线圈电路功率决定.保持Q 位置不动,P 向上滑动,则R 增大,可判断出I 1减小,A 错误,B 正确.保持P 的位置不动,将Q 向上滑动,则U 2增大,可判断出I 1增大,C 正确,D 错误.【点拨】 电压输入决定输出,U 1,n 1,n 2不变,U 2不变,负载变化,I 2变化,从而仅变I 1,P 1.配套练习1.BCD 【分析】根据感应电流瞬时值表达式求出最大值,再求解有效值,即可得到电流表的读数;磁通量的最大值 Φm =BS .由闭合电路欧姆定律求出感应电动势的最大值E m ,由公式E m =nBSω求解Φm .通过电阻R 的电荷量根据公式q=n 求解;热量根据焦耳定律求解.【解答】解: A 、由题有:I=I m cos ,则得感应电流的最大值 I m =2I ,有效值 I 有==I ,则电流表的读数为I ,故A错误.B 、感应电动势的最大值E m =I m (R+r )=2I (R+r ),又E m =nBSω,磁通量的最大值 Φm =BS ,联立解得:Φm =BS=,故B 正确.C 、从图示位置开始转过的过程中,通过电阻R 的电荷量 q=n=n=n••=,故C 正确.D、线圈转动一周的过程中,电阻R产生的热量Q==(I)2R=,故D正确.【点评】本题关键知道正弦式交流电峰值的表达式E m=nBSω,以及瞬时值与最大值之间的关系,对于交变电流,求解热量、电功和电功率要用有效值,对于正弦式电流最大值是有效值的倍.2.AC【分析】根据变压器电压之比等于匝数之比;电流之比等于匝数的反比;输出功率等于输入功率等变压器原理进行分析;注意输入电压和电源的输出电压的关系.【解答】解:A、设副线圈电流为I,根据电流与匝数成反比,得原线圈电流为:副线圈两端的电压为:根据电压与匝数成正比,得原线圈两端的电压为:正弦交流电压的有效值为:原线圈回路中有:=解得:,故A正确;B、电压表的示数为原线圈两端的电压,为:=,故B错误;C、电路消耗的总功率为:,故C正确;D、根据P=,电阻、消耗的功率之比为:,故D错误;【点评】本题考查变压器原理,要注意明确变压器的其本规律,明确匝数之比和电流、电压之比的关系,并能正确分析电路结构,利用欧姆定律等进行分析求解.3.D【分析】变压器输入电压为U与电阻R1两端电压的差值;再根据电流之比等于匝数的反比可求得输出电流;根据电压之比等于匝数之比对两种情况列式,联立可求得U与I的关系;则可求得电流表的示数.【解答】解:根据电流与匝数成反比,得副线圈电流副线圈两端的电压根据电压与匝数成正比,得原线圈两端的电压为电阻两端的电压在原线圈回路中S闭合时,电流表示数为I′,副线圈中电流2I′副线圈两端的电压原线圈两端的电压电阻两端的电压=4I′在原线圈回路U=4I′+8I′=24I解得:I′=2I,故D正确,ABC错误;【点评】本题考查理想变压器原理及应用,要注意明确电路结构,知道开关通断时电路的连接方式;同时注意明确输入电压与总电压之间的关系.4.B 【分析】求出灯泡的额定电流,灯泡的额定电流即原线圈电流,根据电流与匝数成反比求出副线圈电流,结合并联电路的电压和电流特点,即可求出滑动变阻器的阻值.【解答】解:灯泡的额定电压为因为L1、L2恰都正常发光,可知原线圈电流根据电流与匝数成正比,有则有,解得:通过变阻器电流变阻器两端的电压等于灯泡的额定电压U=3V滑动变阻器的阻值,故B正确,ACD错误;【点评】本题是变压器输入端串联小灯泡的问题,关键是结合理想变压器的变流比公式、变压比公式和串并联电路的特点列式,不难.。
邓允主编《电工电子技术及应用(第二版)》第二章习题详解
109.1 ,那么 70.9
因而, U R U cos 130 cos 70.9 130 0.3269 42.5(V )
R U R 42.5 17() I 2.5
U L U sin 130 sin 70.9 122.84(V )
9 随着频率的提高,电容器、电感器的 ○ A. B. C. D. 容抗增加,感抗增加; 容抗增加,感抗减小; 容抗减小,感抗增加; 容抗减小,感抗减小
【解】○ 1 B ;○ 2 C ;○ 3 A ;○ 4 B ;○ 5 C ;○ 6 C ;○ 7 C ;○ 8 C ;○ 9 C
R
U R 140 56() I 2.5
在由 U R 、 U 和 U 构成的三角形中,应用余弦定理求 。
2 U 2 UR U 2 2U RU cos
cos Βιβλιοθήκη 2 UR U 2 U 2 1402 1302 2202 19600 16900 48400 0.3269 2U RU 2 140 130 36400
3 功率因数的提高有利于 ○ A.有功功率的提高; C.视在功率的提高; B.无功功率的提高; D.瞬时功率的提高。
4 某电路元件在直流电路中可视为一短路导线, 在交流电路中具有电抗作用, ○ 这一电路元件是 A.电阻; B.电感; C.电容; D.电源。
5 三相对称电压正确的描述是 ○
A. 三相电压的有效值相等,频率相同,相位相同; B. 三相电压的有效值相等,频率不相同,相位相同; C. 三相电压的有效值相等,频率相同,相位互差 120。 ;
U L 122.84 49.136() I 2.5 X 49.136 L L 0.156( H ) 314 X L L
交流电练习题40道
交流电综合练习题姓名:_______________班级:_______________考号:_______________一、选择题1、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图6所示,则A.t1时刻线圈通过中性面B.t2时刻线圈中磁通量最大C.t3时刻线圈中磁通量变化率最大D.t4时刻线圈中磁通量变化率最大2以下各选项中属于交流电的是3、如图甲所示,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aàbàcàdàa方向为电流正方向,则()A、乙图中Oa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0.02s,则1s内电流的方向改变了100次D、若乙图中b等于0.02s,则交流电的频率为50Hz4、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,下列说法中正确的是( ).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.线圈平面每经过中性面一次,感应电流和感应电动势方向都要改变一次D.线圈转动一周,感应电流和感应电动势方向都要改变一次5、小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。
产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是()A.交变电流的周期为0.125秒B.交变电流的频率为8HzC.交变电流的有效值为 AD.交变电流的最大值为4A6、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动,当线圈通过中性面时,下列说法中正确的()A.穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势最大B.穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势最大C.穿过线圈的磁通量最大,线圈中的感应电动势等于零D.穿过线圈的磁通量等于零,线圈中的感应电动势等于零7、小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示.此线圈与一个R = 9Ω的电阻构成闭合电路,线圈自身的电阻r = 1Ω,下列说法正确的是A.交变电流的周期为0.2 sB.交变电流的频率为2.5HzC .发电机输出的电压有效值为VD.发电机输出的电功率为18W8、图乙为一台小型发电机构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。
正弦交流练习题
正弦交流练习题一、选择题1. 下列哪个是交流电路中的标志性元件?A. 电源B. 电容器C. 电阻器D. 开关2. 交流电路中的频率指的是什么?A. 电流的大小B. 电流的方向C. 电流的变化速度D. 电流的周期性3. 交流电路中的相位差表示什么?A. 电流和电压之间的先后关系B. 电压和电流之间的比例关系C. 电容器和电阻器之间的关系D. 电流和电阻器之间的关系4. 交流电路中的频率单位是什么?A. 特B. 泰C. 赫D. 直5. 交流电路中的电压峰值表示什么?A. 电压的最大值B. 电压的最小值C. 电压的平均值D. 电压的方向二、填空题1. 交流电路中,电流和电压之间的关系可以用____表示。
2. 交流电路中,电压和时间之间的关系可以用____表示。
3. 交流电路中,频率的单位是____。
4. 交流电路中,电压的峰值通常用____来表示。
5. 交流电路中,相位差的单位是____。
三、计算题1. 一个交流电路中的电压如下:6V、-4V、9V、-3V、5V。
求它的平均值。
2. 若一个交流电路中,电压方程为V(t) = 20sin(πt/4),其中t为时间(单位:秒),请回答以下问题:a) 该电压的峰值是多少?b) 该电流的周期是多长?c) 该电流的频率是多少?d) 在t=2秒时,电流的值是多少?四、解答题1. 什么是频率?如何用数学表示?2. 请解释什么是相位差,并描述相位差对交流电路的影响。
3. 画出一个交流电路中电压与时间的波形图,并标注出相位差的位置。
2、答案解析一、选择题1. B. 电容器2. C. 电流的变化速度3. A. 电流和电压之间的先后关系4. C. 赫5. A. 电压的最大值二、填空题1. 正弦函数2. 三角函数3. 赫兹4. V(峰值)5. 弧度三、计算题1. 平均值 = (6 - 4 + 9 - 3 + 5) / 5 = 13 / 5 =2.6V2. a) 峰值 = 20Vb) 周期= 2π / (π/4) = 8秒c) 频率 = 1 / 周期 = 1 / 8 = 0.125赫兹d) 当t=2秒时,电压为V(2) = 20sin(π(2)/4) = 20sin(π/2) = 20四、解答题1. 频率指的是交流电路中电流或电压变化的速度,即单位时间内变化的周期数。
维修电工竞赛试题库之计算题1
五、计算题(1)1. 按图求出交流电的周期、频率和角频率。
解: 如图:)(4s T =)(25.0411Hz T f ===)(7.1525.014.322rad f =⨯⨯==πω2. 已知u=100sin(ωt+π/3),i =50sin(ωt+π/6)。
指出u 和i 的初相位各是多少?两者的相位关系如何。
解: u 的初相位为3π,i 的初相位为6π。
u 和i 的相位差 663πππϕ=-=∆。
u 比I 超前6π。
3. 设某电器的电阻为44 Ω,加上电压u=311sin(314+30°) V ,问通过电器的电流是多大?写出电流的解析式。
解: )(22023112V U U m===)(544220A R U I ===)(07.7522max A I I =⨯==))(30314sin(07.7)sin(A t I i ︒+⨯=+=ϕω4. 己知电流的瞬时值函数式i=sin(1000t+30°) A ,试求其最大值,角频率,频率与初相角,并问该电流经多少时间后第一次出现最大值?解: I m =1 A ω=1000 弧度/秒 f=1000/2π=159 初相角ψ=30°第一次出现最大值时必须1000t+30°=90°即:1000t=90°-30°=π/2-π/6=π/3t=(π/3)/1000=1.05/1000 =0.00105 (s )=1.05 (ms )5. 在图中,R 1=30 Ω、R 2=20 Ω、R 3=60 Ω、R 4=10 Ω,求等效电阻R A 、B 的值。
解: R 1,3=R 1//R 3=30//60=20 (Ω)R 2,1,3=R 2//R 1,3=20//20=10 (Ω) R A ,B =R 2,1,3R 4=10+10=20 (Ω)6. 如图所示,其中:R 1=5 Ω,R 2=10 Ω,R 3=8 Ω,R 4=3 Ω,R 5=6 Ω,试求图中A 、B 端的等效电阻R ?解: )(2)63/(63)/(//545454Ω=+⨯=+==R R R R R R R a)(10283Ω=+=+=a b R R R)(5)1010/(1010)/(//222Ω=+⨯=+==b b b C R R R R R R R )(10551Ω=+=+=C AB R R R答:A 、B 端的等效电阻R 为10 Ω。
(完整word版)交流电习题及答案
一、交流电的产生1.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势,下面说法正确的是A.当穿过线圈的磁通量最大时,感应电动势最小B.当穿过线圈的磁通量最大时,感应电动势最大C.当穿过线圈的磁通量是零时,感应电动势最小D.当穿过线圈的磁通量是零时,感应电动势最大2.已知交变电流的瞬时值的表达式是i=5sin50πt (A), 从t=0到第一次出现最大值的时间是:A.6。
25秒B.1/200秒C.1/150秒D.1/100秒3.如图1示的正弦交流电流,其流瞬时值的表达式为________________________。
图1 图2 4.如图2所示的交流电电流的瞬时值的表达式为___________________________,已知时间t=0.0025秒时交流电电流的值为14。
14安。
5.一单匝线圈面积为S,在磁感强度为B的匀强磁场中,以角速度ω匀速转动,其感应电动势e =εm sinωt,则下面判断正确的是A.εm=BSωB.ωt是线圈平面和中性面之间的夹角C.εm=nBSωD.ωt是线圈平面和中性磁场方向的夹角6.图3为单匝线圈面积为S在磁感强度为B的匀强磁场中匀速转动,感应电动势e =εm sinωt,感应电流i=I m sinωt(1) 在题中将线圈的转速提高一倍其他条件不变则电动势的表达式为A.e=εm sinωt B.e=2εm sinωtC.e=2εm sin2ωt D.e=εm sin2ωt(2)题中产生的最大感应电流为I m要使感应电流的最大值变为2I m可用的方法是:A.把磁感应强度变为2B B.把转动角速度变为2ωC.用同样的导线做成一个面积为2S的线圈图3D .用同样的导线做成一个每边都是原长2倍的线圈7.若上题中线圈是正方形边长为0。
2m ,磁感应强度B =1T ,转动角速度 ω=500π rad/s ,线圈每条边的电阻都为R =10Ω,那么图示位置时 (1) 回路中的电流强度为A .0AB .12。
正弦交流电的频率和周期及角频率
正弦交流电的频率和周期及角频率————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:正弦交流电的频率和周期及角频率我们知道,所谓交流电就是大小和方向都随着时间不断交变的电流。
如下右图所示为一正弦交流电动势的波形图,由图可以得知:交流电跟别的周期性过程一样,是用周期或频率来表示其变化的快慢。
正弦交流电由零值增加到正最大值,然后又逐渐减少至零,然后改变方向又由零值逐渐增加到反方向(波形先是向上,然后是向下,所以是反方向)的最大值,最后减少到零。
正弦交流电这样循环变化一周所需的时间叫做周期,用字母“T”表示。
单位是秒(字母“S”表示),常用的还有毫秒(ms)、微妙(μs)、纳秒(ns)。
由周期定义可知,周期越大,表面变化一周所需时间越长,即变化越慢,反之周期越小,表面交变电变化一周所需时间越短,即变化越快。
交流电在1秒钟内完成周期性变化的次数,叫做交流电的频率,用“f”表示,单位是赫兹,简称赫,用“Hz”表示。
频率的常用单位还有千赫(KHz)、兆赫(MHz)周期和频率都是描述交流电变化快慢的物理量,两者的关系为:除了周期和频率描述交流电的变化快慢外,还可以用电角度(角频率)来描述。
角频率用“ω”表示,单位为弧度/秒因为电动势交变一周期,电角度就改变2π弧度,而所需时间为T,所以电角速度(角频率)与频率的关系为:由上式可知,周期、频率和角频率三者之间是相互联系的,如果知道其中一个,便可求得另外两个。
例如我国电流系统中,交流电的频率是50Hz,则周期T=1/f=0.02s,角频率ω=2πf=314弧度/秒。
美国、日本、西欧国家频率是60Hz。
新教材高中物理第3章交变电流经典综合题练习新人教版选择性必修2
交变电流综合及经典题型一、交流电的产生及变化规律 基础知识 (1)交流电大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流。
其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流,正弦式电流产生于在匀强电场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里,线圈每转动一周,感应电流的方向改变两次。
(2)正弦交流电的变化规律 线框在匀强磁场中匀速转动.1.当从图12—2即中性面...位置开始在匀强磁场中匀速转动时,线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数:即 e=εm sin ωt , i =I m sin ωtωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度;ωt 也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角;。
是线框面与中性面的夹角2.当从图位置开始计时:则:e=εm cos ωt , i =I m cos ωtωt 是线框在时间t 转过的角度;是线框与磁感应强度B 的夹角;此时V 、B 间夹角为(π/2一ωt ).3.对于单匝矩形线圈来说E m =2Blv =BS ω; 对于n 匝面积为S 的线圈来说E m =nBS ω。
对于总电阻为R 的闭合电路来说I m =mE R(3)几个物理量1.中性面:如图所示的位置为中性面,对它进行以下说明: (1)此位置过线框的磁通量最多.(2)此位置磁通量的变化率为零.所以 e=εm sin ωt=0, i =I m sin ωt=0 (3)此位置是电流方向发生变化的位置,具体对应图中的t 2,t 4时刻,因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面,电流的方向改变两次,频率为50Hz 的交流电每秒方向改变100次. 2.交流电的最大值:εm =B ωS 当为N 匝时εm =NB ωS(1)ω是匀速转动的角速度,其单位一定为弧度/秒,nad/s (注意rad 是radian 的缩写,round/s 为每秒转数,单词round 是圆,回合).(2)最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度B 在同一直线上. (3)最大值对应图中的t 1、t 2时刻,每周中出现两次.3.瞬时值e=εm sin ωt , i =I m sin ωt 代入时间即可求出.不过写瞬时值时,不要忘记写单位,如εm =2202V ,ω=100π,则e=2202sin100πtV ,不可忘记写伏,电流同样如此.4.有效值:为了度量交流电做功情况人们引入有效值,它是根据电流的热效应而定的.就是分别用交流电,直流电通过相同阻值的电阻,在相同时间内产生的热量相同,则直流电的值为交流电的有效值. (1)有效值跟最大值的关系εm =2U 有效,I m =2I 有效 (2)伏特表与安培表读数为有效值.(3)用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值. 5.周期与频率:交流电完成一次全变化的时间为周期;每秒钟完成全变化的次数叫交流电的频率.单位1/秒为赫兹(Hz ). 规律方法一、关于交流电的变化规律【例1】如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T ,边长L=10cm 的正方形线圈abcd 共100匝,线圈电阻r =1Ω,线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO /匀速转动,角速度为ω=2πrad /s ,外电路电阻R =4Ω,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600时的即时感应电动势. (3)由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势. (4)交流电电表的示数. (5)转动一周外力做的功. (6)61周期内通过R 的电量为多少?二、表征交流电的物理量【例2】. 交流发电机的转子由B ∥S 的位置开始匀速转动,与它并联的电压表的示数为14.1V ,那么当线圈转过30°时交流电压的即时值为__V 。
人教版高中物理选择性必修第2册基础过关练 第三章 交变电流 2 交变电流的描述
2交变电流的描述基础过关练题组一周期和频率1.某交变电流的方向在1 s内改变了100次,则其周期T和频率f分别为()A.T=0.01 s f=100 HzB.T=0.02 s f=50 HzC.T=0.02 s f=100 HzD.T=0.01 s f=50 Hz2.关于交变电流的周期和频率,下列说法中正确的是(深度解析)A.正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于一个周期B.1 s内正弦式交变电流出现最大值的次数等于频率C.交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D.50 Hz的交变电流,其周期等于0.05 s题组二峰值和有效值3.下面关于交变电流的说法中正确的是()A.交流电器设备上所标的电压和电流值是交变电流的峰值B.用交流电表测定的数值是交流电的瞬时值C.在相同时间内通过同一电阻,跟交变电流有相同热效应的恒定电流的数值是交变电流的有效值D.给定的交变电流数值,在没有特别说明的情况下都是指峰值4.(2021山东青岛高二检测)电阻R1、R2与交流电源按照图甲所示方式连接,R1=10 Ω,R2=20 Ω。
合上开关S后,通过电阻R2的正弦式交变电流i随时间t变化的情况如图乙所示。
则()A.通过R1的电流有效值是1.2 AB.R1两端的电压有效值是6 VC.通过R2的电流有效值是1.2 AD.R2两端的电压最大值是6 V5.(2021河南驻马店正阳高级中学高二下检测)A、B是两个完全相同的电热器,A 通以图甲所示的方波交变电流,B通以图乙所示的正弦式交变电流,则两电热器的电功率P A∶P B等于()A.5∶4B.3∶2C.∶1D.2∶16.(2021福建福州西山学校高二下月考)两个完全相同的电热器,分别通以如图甲、乙所示的交变电流,在一段相同且较长时间内,它们产生的热量之比为Q1∶Q2=4∶1,则I1∶I2等于()A.4∶1B.2∶1C.1∶2D.1∶17.(2021福建龙岩连城一中高二下月考)一个小型电热器若接在输出电压为10 V 的直流电源上,消耗电功率为P;若把它接在某个正弦交流电源上,其消耗的电功率为。
新教材高中物理第3章交变电流的频率和周期课时作业新人教版选择性必修第二册(含答案)
新教材高中物理新人教版选择性必修第二册:微点4 交变电流的频率和周期1.(多选)关于交变电流的周期和频率,下列说法正确的是( ) A .为了描述交变电流的周期性变化引入了周期,而不是频率 B .周期为0.02 s 的交变电流,其频率为50 Hz C .周期和频率是倒数关系D .频率为50 Hz 的正弦式交变电流的方向每秒改变50次 2.(多选)某正弦式交流电的方向在1 s 内改变100次,则周期T 和频率f 分别是( ) A .T =0.01 s B .T =0.02 s C .f =50 Hz D .f =100 Hz3.关于交变电流的周期和频率,下列说法正确的是( ) A .正弦式交变电流最大值连续出现两次的时间间隔等于周期 B .1 s 内交变电流出现最大值的次数等于频率C .交变电流方向变化的频率为交变电流频率的2倍D .频率为50 Hz 的交变电流,其周期等于0.05 s 4.(多选)某小型发电机产生的交变电动势e =50sin 100πt (V),对此电动势,下列表述正确的是( )A .频率是50 HzB .频率是100 HzC .周期是0.01 sD .周期是0.02 s5.(多选)矩形金属线圈共10匝,绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动,线圈中产生的感应电动势e 随时间t 变化的情况如图所示.下列说法正确的是( )A.此交变电流的频率为0.2 Hz B .1 s 内电流方向变化10次C .t =0.1 s 时,线圈平面与磁场方向平行D .1 s 内线圈转5圈 6.一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电动势的图像如图所示,则( )A .交流电的频率是4π HzB .当t =0时,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大C .当t =π s 时,e 有最大值D .t =32π s 时,e =-10 V 最小,磁通量变化率最小7.(多选)一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动,形成如图所示的交变电动势—时间图像.根据图像提供的信息,以下说法正确的是( )A .线圈转动的角速度为100π3rad/sB .电动势的最大值为20 VC .t =1.0×10-2s 时,线圈平面和磁场方向的夹角为30°D .t =1.5×10-2s 时,穿过线圈平面的磁通量最大8.如图所示为一个单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时产生的正弦式交变电流的波形图,若只将线圈的转速变为原来的2倍,则( )A .峰值变为20 AB .周期变为0.4 sC .转速变为100 r/sD .提高转速前,在t =0.05 s 到t =0.1 s 时间内,穿过线圈的磁通量逐渐增大9.(多选)某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示,由图像可知( )A .交变电流的频率为4 HzB .0~1 s 内电流方向变化50次C .若仅使线圈转速加倍,则周期变为0.02 sD .若仅使线圈转速加倍,则感应电动势的最大值变为400 V10.[2023·全国高二课时练习](多选)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图乙曲线a 、b 所示,则( )A.两次t =0时刻线圈平面均与中性面重合 B .曲线a 、b 对应的线圈转速之比为2∶3C .曲线a 表示的交变电动势频率为25 HzD .曲线b 表示的交变电动势最大值为10 V 11.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生正弦式交变电流,其电动势随时间的变化规律如图甲所示.现若将线圈转速增加为原来的2倍,并以线圈平面与磁场平行时(如图乙)为计时起点,则下列关于电动势随时间变化规律的四幅图像正确的是( )微点4 交变电流的频率和周期1.答案:BC解析:周期和频率都是为了描述交变电流的周期性变化而引入的,A 错误;周期是完成一次周期性变化所需的时间,频率是在单位时间内完成周期性变化的次数,所以周期和频率是倒数关系,若周期T =0.02s ,则频率f =1T=50Hz ,B 、C 正确;由于正弦式交变电流在每个周期内电流方向改变两次,所以频率为50Hz 的正弦式交变电流每秒电流方向改变100次,D 错误.2.答案:BC解析:交变电流在一个周期内方向改变两次,1s 内电流的方向改变100次,知经历了50个周期,则T =150s =0.02s ,频率f =1T=50Hz ,故B 、C 正确,A 、D 错误.3.答案:C解析:在一个周期的时间内,交变电流会出现正向和负向最大值各一次,相邻两个峰值的时间间隔为半个周期,所以交变电流在一个周期内方向改变两次,即方向变化的频率为交变电流频率的2倍,选项A 、B 错误,C 正确;周期T =1f =150s =0.02s ,选项D 错误.4.答案:AD解析:由交变电动势的表达式可知,周期T =2πω=0.02s ,频率f =1T=50Hz.故A 、D正确.5.答案:BD解析:由题图可知T =0.2s ,故f =1T =10.2Hz =5Hz ,即1s 内完成5个周期,线圈转5圈,每转1圈电流方向改变2次,则1s 内电流方向变化10次,故A 错误,B 、D 正确;在t =0.1s 时,e =0,所以线圈平面与磁场方向垂直,故C 错误.6.答案:B解析:从题图像可知交流电的周期为2πs,频率为12πHz ,t =πs 时,e =0最小,A 、C 错误;t =0时,e 最小,Φ最大,B 正确;t =32πs 时,e =-10V ,e 最大,ΔΦΔt 最大,“-”号表示方向,D 错误.7.答案:ABC解析:周期T =6×10-2s ,角速度ω=2πT =100π3rad/s ,A 项正确;由题图可知,电动势的最大值为20V ,B 项正确;电动势的瞬时值表达式e =20sin 100π3t (V),将t =1.0×10-2s 代入100π3t ,解得θ=π3,这是线圈从中性面开始转过的角度,故线圈平面和磁场方向的夹角为30°,C 项正确;t =1.5×10-2s 时,线圈平面与磁场平行,穿过线圈的磁通量最小,D 项错误.8.答案:A解析:由题图可知周期为0.2s ,转速n =ω2π=5r/s ,转速变为原来的2倍后,n ′=2n=10r/s ,故C 错误;由ω=2πn 可知,角速度变为原来的2倍,由T =2πω可知,周期变为原来的一半,即0.1s ,故B 错误;由E m =BSω可知,峰值变为原来的2倍,即峰值变为20A ,故A 正确;由题图可知,提高转速前,在t =0.05s 到t =0.1s 时间内,电流逐渐增大,分析可知穿过线圈的磁通量逐渐减小,故D 错误.9.答案:BC解析:由题图可知,交变电流的周期T =0.04s ,频率f =1T=25Hz ,选项A 错误;一个周期内电流方向变化2次,1s 内电流方向变化t T ×2=1s0.04s×2=50次,选项B 正确;若仅使线圈转速加倍,根据T =1n可知,周期将变为原来的二分之一,即T ′=0.02s ,选项C 正确;若仅使线圈转速n 加倍,则角速度ω=2πn 加倍,根据E m =NBSω可知感应电动势的最大值加倍,最大值为200V ,选项D 错误.10.答案:ACD解析:从题图中看出,t =0时刻a 、b 曲线上产生的感应电动势均为0,因此线圈平面与中性面重合,选项A 正确;从图中可以看出a 、b 曲线的周期分别为T a =0.04s ,T b =0.06s ,曲线a 、b 对应的线圈转速之比n a ∶n b =1T a ∶1T b=3∶2,选项B 错误;曲线a 所表示的频率f a=1T a=25Hz ,选项C 正确;线圈转动时产生的感应电动势最大值E m =BSω又n a ∶n b =3∶2,因此ωa ∶ωb =3∶2 可推出E m a ∶E m b =3∶2结合图像,计算出曲线b 表示的交变电动势最大值为10V ,选项D 正确. 11.答案:B解析:由题图甲可知,周期T =4×10-2s ,则角速度ω=2πT =2π4×10-2rad/s =50πrad/s,电动势最大值E m =NBSω=100V .当线圈转速增加为原来的2倍之后,根据公式ω=2πn 可知,角速度ω′=2ω=100πrad/s,周期变为T ′=12T =2×10-2s ,电动势最大值变为E m ′=2E m =200V .以线圈平面与磁场平行时(如题图乙)为计时起点,电动势瞬时值表达式为e ′=E m ′cos ω′t =200cos100πt (V),故B 正确,A 、C 、D 错误.。
交流电习题
交流电习题一、填空题1.交流电流是指电流的大小和____ 都随时间作周期变化,且在一个周期内其平均值为零的电流。
2.正弦交流电路是指电路中的电压、电流均随时间按____ 规律变化的电路。
3.正弦交流电的瞬时表达式为e=____________、i=____________。
4.角频率是指交流电在________时间内变化的电角度。
5.正弦交流电的三个基本要素是_____、_____和_____。
6.我国工业及生活中使用的交流电频率____,周期为____。
7.已知u(t)??4sin(100t?270?)V,Um= V,ω= rad/s,? = rad,T= s,f= Hz,t=T12时,u(t)= 。
8.已知两个正弦交流电流i0t?9001?10sin(314t?30)A,i2?310sin(314)A,则i1和i2的相位差为_____,___超前___。
9.有一正弦交流电流,有效值为20A,其最大值为____,平均值为____。
10.已知正弦交流电压u?10sin(314t?300)V,该电压有效值U=_____。
11.已知正弦交流电流i?52sin(314t?600)A,该电流有效值I=_____。
12.已知正弦交流电压u?2202sin?314t?600?V,它的最大值为___,有效值为____,角频率为____,相位为____,初相位为____。
13.正弦交流电的四种表示方法是相量图、曲线图、_____ 和_____ 。
14.正弦量的相量表示法,就是用复数的模数表示正弦量的_____,用复数的辐角表示正弦量的_______。
15.已知某正弦交流电压u?U?msin(?t??u)V,则其相量形式U=______V。
?16.已知某正弦交流电流相量形式为I?50ei1200A,则其瞬时表达式i=__________A。
17.已知Z1=12+j9, Z2=12+j16,则Z1・Z2=________,Z1/Z2=_________。
《电工技术基础与技能》第六章正弦交流电习题(答案)
第六章 正弦交流电练习题 姓名: 班级: 学号:填空题1、 大小 和 方向 都随时间作周期性变化的电流、电压、电动势称为交流电,按 正弦 规律变化的交流电称为正弦交流电。
2、正弦交流电的三要素是 最大值(有效值) 、 角频率(频率、周期) 和 初相 。
3、交流电每重复变化一次所用的时间叫 周期 ,用字母 T 表示,其单位为 秒 。
4、交流电在一秒钟变化的次数叫 频率 ,用字母 f 表示,其单位为 Hz 或赫兹 。
5、周期与频率之间的关系为 T=1/f ,角频率与频率之间的关系为 ω=2πf ,工频交流电的频率f= 50 Hz 。
6、我国供电系统中,交流电的频率是___50_____Hz ,习惯上称为工频,周期为__0.02s _____。
7、交流电路i=10sin (628t+4π/3)A ,则其最大值为10A ,频率为 100Hz ,初相位为 4π/3_。
8、已知正弦交流电压()V 60314sin 22200+=t u ,它的最大值为_220V ______,有效值为_ ___220V ____,角频率为__314rad/s ______,相位为__314t+60°____,初相位为___60°_____。
9、某正弦交流电流的最大值为2A ,频率为50Hz ,初相为030,则该正弦交流电流的解析式i =___2sin (314t+30°)A___。
9、已知两个正弦交流电的瞬时值表达式分别为0120260)u t V =-和 0210230)u t V =+,则他们的相位差是__-90º_____,其相位关系是___u1滞后u290º(正交)___。
10、有两个同频率的正弦交流电,当它们的相位差分别为0°、180°、90°时,这两个正弦交流电之间的相位关系分别是__同相__、__反相__和___正交__。
11、i=5 2 sin(200πt-30O)A 则 I m= 7.07A ,I= 5 A ,ω= 200πrad/s f=Hz ,T= 0.01 s ,初相φ=-30O,相位为200πt-30O。
高中物理第二册电磁振荡的周期和频率 同步练习(1)
高中物理第二册电磁振荡的周期和频率 同步练习(1)1.在LC 回路中,电容或电感增大时,周期_______,频率_______.答案:变大;变小2.在LC 振荡电路中,若L 、C 已知,则振荡电流的方向每秒钟改变_______次. 答案:LC 13.把一根软铁棒插入LC 振荡回路的空心线圈中,其他条件保持不变,则回路的( )A.固有振荡频率变高B.固有振荡周期变大C.磁场能增加D.振荡电压增加答案:B4.使一LC 振荡回路中电容器的带电量最大值增大一倍,其他条件保持不变,则回路的( )A.固有振荡周期增大一倍B.振荡电压最大值提高一倍C.固有振荡周期不变D.固有频率减小为一半答案:BC5.两个相同的LC 振荡电路中,充电完毕时两极板电压分别为U 1和U 2,且U 1=2U 2,则它们的振荡周期T 1和T 2关系为( )A.T 1=T 2B.T 1=T 2/2C.T 1=2T 2D.T 1=T 2/2答案:A 6.要使LC 振荡电路的周期变大,可用的方法是( )A.增大电容器初始带电量B.在线圈中插入铁芯C.增大电容器两极板间的正对面积D.增大平行板电容器两极板间的距离答案:BC7.LC 振荡电路的固有频率为f ,则( )A.电容器内电场变化的频率为fB.电容器内电场变化的频率为2fC.电场能和磁场能转化的频率为fD.电场能和磁场能转化的频率为2f答案:AD8.振荡电路的线圈自感系数为L ,电容器的电容为C ,当电容器两板电压从最大值到电压为零的最小时间为( )A.2πLCB.πLCC.21πLC D.41πLC 答案:C 提升能力9.一个LC 回路能够产生535 kHz 到1605 kHz 的电磁振荡,如线圈不变,可变电容的最大电容量和最小电容量之比应是A.3∶1B.2∶1C.9∶1D.4∶1解析:f 小=大LC π21f 大=小LC π21两式相除得大小大小C C f f =代入数据得19=小大C C.答案:C10.LC 振荡电路中的电流瞬时值为i =0.1sin(1000t ) mA.已知线圈的电感为50 mH ,则电容器的电容为____.解析:由振荡电流瞬时值表达式知ω=1000 rad /s又ω=2πf , f =π2100Hz由f =LC π21得C 31050212100-⨯=ππ所以C =2×10-6 F =2 μF答案:2μF。
交流电路练习卷
滋生瞑想和幻想的话,即使再大的才能也只是砂地或盐池,那上面连小草也长不出来的。
交流电练习试卷一、填空题(26%)1、工频电流的周期T = ms ,频率f = Hz ,角频率ω= rad/s 。
2、_ 、 和 ____是确定一个正弦交流电的三要素,它们分别表示正弦交流电变化的幅度、快慢和起始状态。
3、交流电压14.1sin(10030)V u t π=+︒,则U =______V ,f = Hz ,T = s ,0ϕ=__________;s 1.0=t 时,u =__________V 。
4、频率为50 Hz 的正弦交流电,当220V U =,uo 60ϕ=︒,10A I =,io 30ϕ=-︒ 时,它们的表达式为u =____ ____V , i =____ ____A ,u 与i 的相位差为___ _。
5、两个正弦电流1i 与2i ,它们的最大值都是5A ,当它们的相位差为0°、90°、180°时,12i i +的最大值分别为_________、_________、_________。
6、已知120sin(31430)A i t =+︒,2i 的有效值为10A ,周期与1i 相同,且2i 与1i 反相,则2i 的解析式可写成2i =____ ____A 。
7、写出下列交流电波形图的初相位、相位差、相位关系。
(1) (2)(1)错误!未找到引用源。
初相位 ; (2)错误!未找到引用源。
初相位 ;错误!未找到引用源。
初相位 ; 错误!未找到引用源。
初相位 ;相位差为 ; 相位差为 ;相位关系 ; 相位关系 。
滋生瞑想和幻想的话,即使再大的才能也只是砂地或盐池,那上面连小草也长不出来的。
二、判断题(8%)( )1、电流、电压、电动势都是随时间按正弦规律变化的物理量,称为正弦交流电。
( )2、通常照明用交流电电压的有效值是220V ,其最大值即为380V 。
( )3、正弦交流电的平均值就是有效值。
物理粤教版选修3-22.3表征交变电流的物理量每课一练
(时间:60分钟)知识点一 交变电流的周期和频率1.(双选)某交变电流的方向在1s 内改变100次,则其周期T 和频率f 分别 为( ).A .T =0.01 sB .T =0.02 sC .f =100 HzD .f =50 Hz解析 由于正弦式交变电流每周期内方向改变两次,所以其频率为50 Hz ,由T =1f ,得T =0.02 s. 答案 BD2.某交变电压随时间的变化规律如图2-3-12所示,则此交变电流的频率为________Hz.线圈转动的角速度是________rad/s.若将此电压加在10 μF 的电容器上,则电容器的耐压值不应小于________V .图2-3-12解析 由图象可知此正弦交变电压的峰值U m =200 V ,周期T =0.02 s ,频率f =1T =50 Hz ;ω=2πT =2π0.02 rad/s =100π rad/s.将该电压加在电容器上,电容器的耐压值应不小于200 V . 答案 50 100π 2003.(单选)一只氖管的起辉电压为50 V ,把它接在u =502sin 314t 的交变电源上,在一个周期内,氖管的发光时间为 ( ).A .0.02 sB .0.01 sC .0.015 sD .0.005 s解析 根据题意知当瞬时电压超过50 V 时氖管才发光,所以在一周期内氖管能发光的临界时间满足502sin 314t =50,故t =1400 s 、3400 s 、5400 s 、7400 s ,对应如图所示四个位置,图中阴影部分的长度为发光时间,所以t 发光=⎝ ⎛⎭⎪⎫3400 s -1400 s +⎝ ⎛⎭⎪⎫7400 s -5400 s =1100 s =0.01 s. 答案 B知识点二 交流电的有效值和最大值4.(单选)关于交流电的有效值U 和最大值U m ,下列说法中正确的是( ). A .任何形式的交流电都具有U =U m2的关系 B .只有正弦交流电才具有U =U m2的关系C .照明电压220 V ,动力电压380 V 指的都是最大值D .交流电压表和交流电流表测的都是最大值解析 电压、电流的有效值和峰值之间的2倍关系是仅限于正弦交流电而言的.所以A 是错误的,B 是正确的,在交流电的讲述中没有特殊说明情况下的电流和电压均指有效值,C 错误,交流电压表、电流表测的都是有效值,D 错误. 答案 B5.(单选)已知负载上的交变电流u =311sin(314t ) V ,i =14.1sin(314t ) A ,根据这两式判断,下述结论中正确的是( ).A .电压的有效值为311 VB .负载电阻的大小为22 ΩC .交变电流的频率是55 HzD .交变电流的周期是0.01 s解析 由u =311sin(314t ) V 可知,电压的最大值U m =311 V ,所以其有效值U =U m2=220 V ,A 错,又由i =14.1 sin(314t ) A 可知,电流的最大值I m =14.1 A ,所以R =U m I m =22 Ω,B 正确,由表达式可知ω=314 rad/s ,所以T =2πω=0.02 s ,f =1T =50Hz ,C 、D 错误. 答案 B6.(单选)在如图2-3-13甲所示的电路的MN间加一如图2-3-13乙所示的正弦交流电,负载电阻为100 Ω,若不考虑电表内阻对电路的影响,则交流电压表和交流电流表的读数分别为().图2-3-13A.220 V,2.20 A B.311 V,2.20 AC.220 V,3.11 A D.311 V,3.11 A解析电压表和电流表表示的都是有效值,根据图象得出电压的有效值是220 V,根据欧姆定律得出电流的有效值是2.20 A.答案 A7.(单选)一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图2-3-14甲所示.已知发电机线圈内阻为5.0 Ω,现外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡,如图2-3-14乙所示,则().图2-3-14A.电压表成协议的示数为220 VB.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484 WD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J解析由题图象可知电动势的有效值为220 V,而电压表测量的是路端电压,其大小为U=ER+rR=22095+5×95 V=209 V,选项A错误;由图象读出交变电流的周期为T =0.02 s ,则频率f =1T =50 Hz ,一个周期内电流的方向要改变2次,故每秒钟电流方向要改变2×50=100(次),选项B 错误;灯泡的实际功率为P =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R +r 2R =⎝ ⎛⎭⎪⎫22095+52×95 W =459.8 W ,选项C 错误;由焦耳定律得Q =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R +r 2·rt =⎝ ⎛⎭⎪⎫22095+52×5×1 J =24.2 J .故正确选项为D.答案 D8. (单选)在图2-3-15所示电路中,A 是熔断电流I 0=2 A 的保险丝,R 是可变电阻,S 是交流电源.交流电源的内电阻不计,其电动势随时间变化的规律是e =2202sin(314t ) V .为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大 于( ).图2-3-15A .110 2 ΩB .110 ΩC .220 ΩD .220 2 Ω解析 U =220 V ,R min =U I 0=2202Ω=110 Ω. 答案 B9.(双选)如图2-3-16所示的(a)、(b)两图分别表示两个交流电压,比较这两个交变电压,它们具有共同的( ).图2-3-16A .有效值B .频率C .最大值D .均不一样解析由题图可知,两个交变电压最大值均为2 V,周期均为0.4 s,可知B、C正确.题图(a)中电压有效值U a=U m2,题图(b)中电压有效值U b=U m,A错.答案BC10.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向固定轴转动.线圈匝数n=100匝.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图2-3-17所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω,已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.图2-3-17解析从题中Φt图线看出Φm=1.0×10-2 Wb,T=3.14×10-2 s.已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,又ω=2πT,故电路中电流最大值I m=E mR+r=n·2π·ΦmT(R+r)=100×2×3.14×1.0×10-2 3.14×10-2×(95+5)A=2 A,交流电流表读数是交流电的有效值,即I=I m2=1.4 A.答案 1.4 A11.交变电流电压表达式为u=20sin 314t V,求这个交变电压的峰值U m、有效值U、周期T、频率f.画出交变电流的ut图象.解析据题意,交变电流电压峰值U m=20 V,有效值U=U m2=10 2 V,周期T=2πω=2π314s=0.02 s,频率f=1T=50 Hz.画出交变电流的电压随时间变化图象如图所示.答案见解析12.如图2-3-18甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100,电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t 按图2-3-18乙所示正弦规律变化.图2-3-18求:(1)交流发电机产生的电动势最大值;(2)电路中电压表的示数;(3)R上的热功率.解析(1)交流发电机产生电动势的最大值E m=nB Sω而Φm=BS,ω=2πT,所以E m=2nπΦmT由Φt图线可知:Φm=2.0×10-2Wb T=6.28×10-2s,所以E m=200 V.(2)电动势的有效值E=E m2=100 2 VU=RR+rE=90100×100 2 V=90 2 V=127.3 V.(3)R上的功率为:P R=U2R=(902)290W=180 W.答案(1)200 V(2)127.3V 180W .。
频率练习题
频率练习题一、选择题1. 在一定时间内,物体振动的次数称为()。
A. 周期B. 频率C. 振幅D. 波长2. 频率的单位是()。
A. 赫兹(Hz)B. 秒(s)C. 米(m)D. 牛顿(N)3. 下列哪个物理量与频率无关?()A. 波速B. 波长C. 振幅D. 周期4. 一辆汽车发动机的转速为3000 r/min,其频率为()。
A. 50 HzB. 100 HzC. 150 HzD. 300 Hz5. 两个频率相同的声波叠加,会产生()现象。
A. 干涉B. 衍射C. 反射D. 折射二、填空题1. 在一定时间内,物体完成全振动的次数称为________。
2. 频率的国际单位是________,常用单位还有________。
3. 频率与周期互为________,其关系式为________。
4. 两个频率相同的声波叠加,会产生________现象。
5. 在波速一定的情况下,波长与频率成________比。
三、计算题1. 一辆火车鸣笛的频率为200 Hz,声音在空气中的传播速度为340 m/s,求该火车鸣笛时发出的声波波长。
2. 一台电动机的转速为1200 r/min,求该电动机的频率。
3. 一列波的波长为2 m,波速为10 m/s,求该波的频率。
4. 一列波的频率为500 Hz,波速为1500 m/s,求该波的波长。
5. 两个频率分别为440 Hz和445 Hz的声波叠加,求它们的拍频。
频率练习题一、选择题1. 在一定时间内,物体振动的次数称为()。
A. 周期B. 频率C. 振幅D. 波长2. 频率的单位是()。
A. 赫兹(Hz)B. 秒(s)C. 米(m)D. 牛顿(N)3. 下列哪个物理量与频率无关?()A. 波速B. 波长C. 振幅D. 周期4. 一辆汽车行驶过程中,其发动机转速为3000 r/min,则该发动机的频率为()。
A. 50 HzB. 100 HzC. 150 HzD. 300 Hz二、填空题1. 在一定时间内,物体完成全振动的次数称为________。
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《交流电的周期和频率》进阶练习
一、选择题
1.如图是一正弦式交变电流的电压图象.从图象可知电压的最大值和周期分别为为()
A.10V,0.02 s B.10V,0.02 s
C.10V,0.01 s D.10V,0.01 s
2.有一个小型发电机,机内的矩形线圈匝数为50匝,电阻为5Ω,线圈在匀强磁场中,以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间的变化规律如图所示.由此可知发电机电动势瞬时值表达式为()
A.e=31.4sin50πt(V)B.e=31.4cos50πt(V)
C.e=157cos100πt(V)D.e=157sin100πt(V)
3.如图是一正弦式交变电流的电流i随时间t变化的图象.由图可知,这个电流的()
A.有效值为10A,频率为50Hz
B.有效值为10A,频率为0.03Hz
C.有效值为5A,频率为50Hz
D.有效值为5A,频率为0.03Hz
二、非选择题
4.电压u=120sinωt V,频率为50Hz的交变电流,把它加在激发电压和熄灭电压均为u0=60V的霓虹灯的两端.
(1)求在一个小时内,霓虹灯发光时间有多长?
(2)试分析为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象?(已知人眼的视觉暂留时间约为s)
5.某单匝线圈面积s=0.5m2,在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动产生正弦式交流电,电动势随时间变化的函数图象如图所示,试求:
(1)电动势的有效值
(2)线圈转动的周期
(3)线圈转动角速度的大小,
(4)匀强磁场的磁感应强度的大小.
参考答案
1.解:
根据图象可知该交流电的电压最大值是U m=10V,周期T=0.02s,故A正确
故选:A.
2.解:
根据图象可知,T=2×10﹣2s,所以ω=,
φm=1.0×10﹣2Wb
所以E m=nωφm=157 V
所以发电机电动势瞬时值表达式为e=E m cosωt=157cos100πt(V)
故选:C
3.解:
从交变电流的电流i随时间t变化的图象可知,该交流电电流的最大值I m=10A,周期T=0.02s 则这个电流的有效值=,频率f==,C正确;
故选:C.
4.解:
(1)如图所示,画出一个周期内交变电流的u﹣t图象,其中阴影部分对应的时间t1表示
霓虹灯不能发光的时间,根据对称性,一个周期内霓虹灯不能发光的时间为4t1
当u=u0=60 V时,由u=120sinωtV求得:t1= s
再由对称性知一个周期内能发光的时间:
t=T﹣4t1= s﹣4× s= s
再由比例关系求得一个小时内霓虹灯发光的时间为:
t=× s=2400s.
(2)很明显霓虹灯在工作过程中是忽明忽暗的,而熄灭的时间间隔只有 s(如图中t2+t3那段时间),由于人的眼睛具有视觉暂留现象,而这个视觉暂留时间约为 s远大于 s,因此经过灯光刺激的人眼不会因为短暂的熄灭而有所感觉.
答:
(1)在一个小时内,霓虹灯发光时间是2400s
(2)见解析.
5.解:
(1)由e﹣t图象得到最大值E m=100V,
电动势的有效值E==100V.
(2)由e﹣t图象得到周期T=0.04s.
(3)根据ω=得线圈转动角速度的大小ω==50πrad/s.(4)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势最大值为E m=NBSω,匀强磁场的磁感应强度的大小B==T.
答:
(1)电动势的有效值是100V;
(2)线圈转动的周期是0.04s;
(3)线圈转动角速度的大小是50πrad/s;
(4)匀强磁场的磁感应强度的大小是T.。