交变电流章末总结

(1)从图示位置起转过1/4转的时间内负载 电阻R上产生的热量； (2)从图示位置起转过1/4转的时间内通过 负载电阻R的电荷量； (3)电流表的示数.
【答案】
π4B2r4n (1) 8R
πBr2 (2) 2R
π2r2nB (3) 2R
【解析】 线圈绕轴匀速转动时，在电路中产生如图所示的交变电流． 此交变电动势的最大值为 Em＝BSω＝B·π2r2·2πn＝π2Bnr2.
(2016·阜新高二检测)用一理想变压器给负载供电，变压器 输入端的电压不变，如图2-4所示．开始时开关S是断开 的．现将开关S闭合，则图中所有交流电表的示数以及输入 功率的变化情况是( )
同。若保持电源电压不变，而使交变电流的频率逐渐减小， 则三个电流表的示数I1、I2 、I3的大小关系是( )
答案 B
A.I1＝I2＝I3 C.I3>I1>I2
B.I2>I1>I3 D.I1>I2>I3
考点探究三：理想变压器的分析
1.电压思路 变压器原、副线圈的电压之比为UU12＝nn12；当变压器有多个副线圈时Un11＝Un22＝ Un33＝… 2．功率思路 理想变压器的输入、输出功率为 P 入＝P 出，即 P1＝P2；当变压器有多个副 线圈时，P1＝P2＋P3＋…
答案:AC
A.电流表的示数为10 A
B.线圈转动的角速度为50 π rad/s
C.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行
D.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左
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变式题 3 [2015·郑州模拟] 某研究小组成员设 计了一个如图 25-10 所示的电路，与定值电阻 R 并联 的电表是一个理想交流电压表，D 是理想二极管(它的 导电特点是正向电阻为零，反向电阻为无穷大)．在 A、 B 间加一交流电压，瞬时值的表达式为 u＝20 2sin 100πt(V)，则交流电压表示数为( )
(1)在线圈从图示位置转过14转的时间内，电动势的有效值为
E＝
Em 2
＝
2π2Bnr2 2
电阻 R 上产生的热量 Q＝ER2·T4＝π4B8R2r4n.
(2)在线圈从图示位置转过14转的时间内，电动势的平均值为 E ＝ΔΔΦt .
通过
R
的电荷量
q＝
I
·Δt＝
E R
·Δt＝ΔRΦ＝π2BRr2.
Em2
图 25-10 A．10 V B．20 V C．15 V D．14.1 V
D
(2016·宜春高二检测)如图2-1所示，一个半径为r的半圆形 线圈，以直径ab为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直 于纸面向里(与ab垂直)的匀强磁场，磁感应强度为B.M和N 是两个集流环，负载电阻为R，线圈、电流表和连接导线的 电阻不计．求：
(3)设此交变电动势在一个周期内的有效值为
E′，由有效值的定义得
2 R
·
T2＝ER′2T 解得 E′＝E2m
故电流表的示数为 I＝ER′＝π22r2RnB.
【答案】
π4B2r4n (1) 8R
πBr2 (2) 2R
π2r2nB (3) 2R
考点探究二：电感、电容对交变电流的影响
(2016·杭二中期末)如图所示 ，把电阻 R、电感线圈 L、电 容器 C 并联接到某一交流电源上时，三只电流表的示数相
图 26-9
P1＝P2，P3＝P4，P2＝P损＋P3；
UU12＝nn12，UU34＝nn34，U2＝ΔU＋U3；
II21＝nn12，II43＝nn34，I2＝I3＝I 线；
I 线＝UP22； P 损＝I 线 ΔU＝I2线R 线．
考点探究一：正弦式交变电流的产生和变化规律
例题(多选)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁 场可视为水平方向的匀强磁场,A为交流电流表。线圈绕垂直于磁 场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生 的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。以下判断正确的是 ()
电容器对交变电流的阻碍作用 (1)容抗：电容器对交变电流阻碍作用的大小。 (2)影响因素：电容器的电容越大___，交流的频率越高___，容抗 越小。 (3)作用：“通交___流，隔直___流；通高___频，阻低___频”。
1．输电线路与物理量基本关系 输电线路如图 26-9 所示：
2．基本关系 (1)功率关系： (2)电压关系： (3)电流关系： (4)输电电流： (5)输电线上损失：
(4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系
I=������m2 ,U=������m2 ,E=������m2 。
(5)平均值:交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值,
其数值可以用 ������ =nΔΔ������������
计算。
电感器对交变电流的阻碍作用 (1)感抗：电感器对交变电流_阻__碍__作用的大小。 (2)影响因素：线圈的自感系数越_大__，交流的频率越__高_，感 抗越大。 (3)感抗的应用
②线圈转动一周, 2 次经过中性面,线圈每经过中性面一次,
电流的方向就改变一次。
2.交变电流的“四值”
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(1)瞬时值:交变电流 某一时刻 的值,是时间的函数。
(2)峰值:交变电流的电流或电压所能达到的 最大值 。
(3)有效值:让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻,如果它
们在交变电流的一个周期内产生的热量 相等,则这个恒定电流I、 恒定电压U就是这个交变电流的有效值。
图2-3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2＝5∶1， 电阻R＝20 Ω，L1、L2为规格相同的两只小灯泡，S1为单刀双 掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关 系如图乙所示．现将S1接1、S2闭合，此时L2正常发光．下列 说法正确的是( )
【答案】 D
甲
乙
A．输入电压u的表达式u＝20√2sin(50πt)V B．只断开S2后，L1、L2均正常发光 C．只断开S2后，原线圈的输入功率增大 D．若S1换接到2后，R消耗的电功率为0.8 W
章末总结
知识梳理 -2-
一、正弦式交变电流的产生和变化规律 1.产生:如图所示,在匀强磁场里,线圈绕 垂直磁场方向的轴匀速转 动时,可产生正弦式交变电流。
2.中性面及其特点。 (1)定义:与磁场方向 垂直 的平面。 (2)特点:
①线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量 最大 ,磁通量的变化
率为 零 ,感应电动势为 零 。