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(新课标卷)河北省2013年高考物理二轮专题复习 交变电流 电磁场和电磁波教案

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河北 2013 年高考二轮专题复习教案交变电流 电磁场和电磁波一、正弦交变电流1.正弦交变电流的产生当闭合线圈由中性面位置(图中 O1O2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 : e=Emsinωt , 其 中Em=nBSω。这就是正弦交变电流。通过转动轴而跟磁感线垂直的平面叫中性面。线圈通过中性面时刻的特点是:磁通量 ф的瞬时值最大 Φm=BS,感应电动势的瞬时值 e=零,感应电流的瞬时值 i=零。实际上,穿过线圈的磁通量 φ 随时间 t 变化的规律是 φ=Φmcosωt,其中 Φm=BS,按法拉 第 电 磁 感 应 定 律 , u=Δφ/Δt=φ´ , 可 得 u=-Φmωsinωt= -BSωsinωt,若电枢为 n 匝线圈,则 u=- nBSωsinωt。φ(t)和 u(t)必然互为余函数。因此 φ=Φm时 u=0,φ=0 时 u=Um2.交变电流的有效值交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的热量相等,就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。⑴ 只有正弦交变电流的有效值才一定是最大值的倍。⑵ 通常所说的交变电流的电流、电压;交流电表的读数;交流电器的额定电压、额定电流;保险丝的熔断电流等都指有效值。(电容器的耐压值是交流的最大值。)3.正弦交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值的区别正弦交变电流的电动势、电压和电流都有最大值、有效值、瞬时值和平均值,特别要注意它们之间的区别。以电动势为例:最大值用 Em表示,有效值用 E 表示,瞬时值用 e 表示,平均值用表示。它们的关系为:,e=Emsinωt。平均值不常用,必要时要用法拉第电磁感应定律直接求:。特别要注意,有效值和平均值是不同的两个物理量,千万不可混淆。φ , utOΦm-UmTO1ωO2B生活中用的市电电压为 220V,其最大值为 Um=220V=311V,频率为 50HZ,所以其电压瞬时值的表达式为 u=311sin314tV。例 1.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 30º 时刻,交流电压的瞬时值为____V。解:电压表的示数是交流电压的有效值 U,由此最大值为 Um=U=20V。而转过 30º 时刻的瞬时值为 u=Umcos30º=17.3V。例 2.通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。求该交流电的有效值I。解:该交流周期为 T=0.3s,每个周期的前 t1=0.2s 为恒定电...

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