高中物理竞赛辅导--交流电

沟通电§5。1、基 本 知 识5．1．1、沟通电的产生及变化规律如图 5-1-1 所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中匀速转动，闭合电路中产生沟通电。 假如从线圈转过中性面的时刻开始计时，那么线圈平面与磁感应强度方向的夹角为，如图 5-1-2 所示线圈中产生的瞬时感应电动势按正弦规律变化， 式，称为感应电动势的最大值。电路中的电流强度也按正弦规律变化， 式中，称为沟通电流的最大值。外电路的电压按正弦规律变化，式中，称为沟通电压的最大值。5．1．2、表征沟通电的物理量（1）周期和频率周期和频率是表征沟通电变化快慢的物理量。一对磁极沟通发电机中的线圈在匀强场中匀速转动一周，电流按正弦规律变化一周。我们把电流完成一次周期性变化所需的时间，叫做沟通电的周期T，单位是秒。我们把沟通电在 1 秒钟内完成周期性变化的次数，叫做沟通电的频率 f，道位是赫兹。（2）最大值和有效值图 5-1-2 图 5-1-1沟通电流的最大值与沟通电压的最大值是沟通电在一周期内电流与电压所能达到的最大值。沟通电的最大值与可以分别表示沟通电流的强弱与电压的高低。沟通电的有效值是根据电流热效应来规定的。让沟通电和直流电通过相同阻值的电阻，假如它们在相同时间内产生的热效应相等，就把这一直流电的数值叫做这一沟通电的有效值通常用表示沟通电源的有效值, 用 I 表示沟通电流的有效值，用 U 表示沟通电压的有效值。正弦沟通电的有效值与最大值之间有如下的关系：当知道了沟通电的有效值，很容易求出沟通电通过电阻产生的热量。设沟通电的有效值为 I，电阻为 R，则在时间 t 内产生的热量。这跟直流电路中焦耳定律的形式完全相同。由于沟通电的有效值与最大值之间只相差一个倍数，所以计算沟通电的有效值时，欧姆定律的形式不变。通常情况下所说的沟通电流或沟通电压是指有效值。 （3）相位和相差沟通发电机中假如从线圈中性面重合的时刻开始计时，沟通电动势的瞬时值是。假如从线圈平面与中性面有一夹角时开始计时，那么经过时间 t，线圈从线圈平面与中性面有一夹角是，如图 5-1-3 所示，则沟通电的电动势瞬时值是。从沟通电瞬时值表达式可以看出，沟通电瞬时值何时为零，何时最大，不是简单地由时间 t 确定，而是由来确定。这个相当于角度的量对于确定沟通电的大小和方向起重要作用，称之为沟通电的相位。是 t=0 时刻的相位，叫做初相位。在沟通电中，相位这个物理量是用来比较两个沟通电的变化步调的。两个沟通电的...