交变电流-描述交流电的物理量练习

交变电流 描述交流电的物理量练习

一交变电流的产生及变化规律的求解

【例1】、一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，线框的最大磁通量为 ①m ,

最大感应电动势为 E m ,下列说法正确的是 （

）

A 、当磁通量为零时，感应电动势也为零

B 、当磁通量减小时，感应电动势在增大

C 、当磁通量等于 0.5①m 时，感应电动势也等于 0.5E m

D 、角速度 3为

E m /①m

【例2】、一个在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动的矩形线圈，当线圈转至中性面开始计时。 t i = 1/60s 时，

线圈中的感应电动势为 50V ，当t 2 = 1/30s 时，线圈中的感应电动势为 50 3 V ，求：（1 ）感应电动势的最大值；（2）

线圈转动的角速度的大小；（3）线圈中感应电动势的瞬时表达式。

【例3】、如图，线圈abed 的面积是0.05m 2,共100匝；线圈电阻1 Q,外接电阻R = 9 Q,匀强

, 1

磁场的磁感应强度为 B = T ，当线圈以300r/min 的转速匀速旋转时，求： ①若从线圈处于中

性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式。 ②电路中电压表和电流表的示数各是多少？ ③从图

示位置转过 900，通过电阻R 的电量。

问： ①A 、B 、C 、D 各时刻线圈平面与磁感线的夹角各是多少？ ②A 、C 两个时刻线

圈中的感应电动势各是多少？ ③AB 、AD 两段时间内线圈中平均感应电动势各是多

少？

【例4】、一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,

通过线圈磁通量的变化情况如图 (t AB = t BC = t CD ),

0 02

. ./

A

切

XXX

3

【例6】、将一只电热器接到 100V 的直流电源上，在 t 时间内产生的热量

U 2=50 sin 3 t(V)的交变电流源上，仍要产生Q 热量，则所需时间为:

交流电有效值的计算

【例5】、如图表示一交变电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是

52A

B 、5A

C 、3.5 2A

D 、3.5A ★左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源 上，通过装置 P 使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。此时 接在电热丝两端的交流电压表的读数为 A 、 110V B 、 156V

C 、 220V

D 、311V

-2

s

A 、 t 、

2t B 、2t 、

8t C 、2t 、2t

【例8】、交流发电机转子有 n 匝线圈, 每匝线圈所围面积为 S ,匀强磁场的磁感应强度为

B ,匀速转动的角速度为

3,

线圈内电阻为r ，外电路电阻为

R 。当线圈由图中实线位置匀速转动 90 °到达虚线位置过程中，求：⑴通过 R

的电荷量q 为多少？⑵R 上产生电热 Q R 为多少？⑶外力做的功 W 为多少?

B

电感、电容对交流电的影响

【例9】 左右两个电路都是从左端输入信号，从右端输出信号。左图中输入的

Q ,若将它分别接到 u i =100 sin 3 t(V)和

是高频、低频混合的交流信号，要求只输出低频信号；右图中输入的是直流和低频交流的

混合信号，要求只输出低频交流信号。那么C l、C2中哪个该用大电容？哪个该用小电

容?

★ “二分频”，音箱内有两个不同口径的扬声器，它们的固有频率分别处于高音、低音

频段，分别称为高音扬声器和低音扬声器•音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按

高、低频段分离出来，送往相应的扬声器，以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低

频的机械振动.右图为音箱的电路图，高、低频混合电流由

a、b端输入，L i和L2是线圈，C i和C2是电容器（）

A .甲扬声器是咼音扬声器

B. C2的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器

C. L i的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器

D . L2的作用是减弱乙扬声器的低频电流

【例10】电学元件的正确使用，对电路安全工作起着重要作用。某电解电容器上标有“ 说法中

25V , 450诉”字样，下列正确的是

A. 此电容器在交流、直流电路25V的电压时都能正常工作

B. 此电容器只有在不超过25V的直流电压下才能正常工作

C. 当工作电压是直流25V时，电容才是450折

D. 若此电容器在交流电压下工作，交流电压的最大值不能超过25V

【例11】如图板电容器与灯泡串联，接在交流电源上，灯泡正常发光，则（

A、把电介质插入电容器，灯泡一定变亮

B、把电容器两极板之间的距离增大，灯泡一定变亮

C 、把电容器两极板之间的正对面积减小，灯泡一定变亮

D 、使交流电的频率增大，灯泡一定变亮 练习 1. 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势 法正确的是（ ） A. t 1时刻通过线圈的磁通量为零 B. t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C. t 3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D. 每当e 改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 2. 一电灯标有“ 220 V50 W ”字样，现在把它接入最大值为 311 V 的正弦式交流电路中， A •灯的实际功率大小为 60 W B •灯丝将烧断 C .只能暗淡发光 D •能正常发光 3. 在相同的时间内，某正弦式交变电流通过一阻值为 值的电阻产生的热量相等，则 A. 此交变电流的有效值为 B. 此交变电流的有效值为 最大值为3打2 A A ，最大值为6 A 300 V ，最大值为 e 随时间变化如图所示，下面说 C. 电阻两端的交流电压的有效值为

D. 电阻两端的交流电压的有效值为 300 *2 V ，最大值为600 V 4. 某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，如果其他条件不变，使线圈的转速加倍，

最大值和周期分别为（ ） A.400V , 0.02s B.200V , 0.02s C.400V , 0.08s

D.200V , 0.08s 5. 在图所示电路中，A 是熔断电流10 = 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 = 220「2sin314 t V .为了不使保险丝熔断， 可变电阻的阻值应该大于（ ）

B . 110 Q

D . 220 ! 2 Q 分别通以如图所示的正弦式交变电流和方波式交变电流， A . 110 ：‘2 Q C . 220 Q 6•两个相同的电

阻， 则交流电动势的 100 Q 的电阻产生的热量, 两种交变电流的最大值相等，周期相等•则在一个周期内，正弦式交变电流在 电

阻上产生的焦耳热 Q 1与方波式交变电流在电阻上产生的焦耳热 （ ） A . 3 : 1 B . 1 ：2 C . 2 : 1 7•—个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，周期为 动势的瞬时值为2V ,则此交变电流的有效值为 B . 2 V C.[2 V D.2 V

8.电阻R i 、R 2与交流电源按照图方式连接, 时间t 变化的情况如图所示•则 （ ） R i = 10 Q ，2 = 20

A .通过R i 的电流有效值是1.2 A

Q 2之比等于 1

T .从中性面开始计时，当t = T 时，线圈中感应电

12

Q .合上开关后，通过电阻 R 2的正弦式交变电流i 随

--------- 1 F