交变电流的知识点和经典例题 一.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(正弦交流电是其中一种特殊)。 二.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=εmsinωt, I=Imsinωt ωt 是从该位置经t 时间线框转过的角度也是线速度V 与磁感应强度B 的夹角还是线框面与中性面的夹角 2.当从平行B 位置开始计时:则:E=εmcosωt, I=Imcosωt ωt 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 Em=2Blv=BSω ; 对于 n 匝面积为 S 的线圈来说 Em=nBSω 。对于总电阻为 R 的闭合电路来说 Im=mER 三.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=εmsinωt=0,I=Imsinωt=0 (3)此位置是电流方向发生变化的位置,具体对应图中的t2,t4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=BωS 当为 N 匝时εm=NBωS (1)ω 是匀速转动的角速度,其单位一定为弧度/秒, (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 平行. (3)最大值对应图中的t1、t3 时刻,每周中出现两次. 3.瞬时值E=εmsinωt, I=Imsinωt 代入时间即可求出.不过写瞬时值时,不要忘记写单位,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=2 U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 ...