交流电四值的比较

1、考点5.3 交变电流“四值”的比较交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较物理量物理含义重要关系适用情况及说明瞬时值交变电流某一时刻的值eEmsintiImsint计算线圈某时刻的受力情况峰值最大的瞬时值EmnBSIm讨论电容器的击穿电压有效值跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值EUI适用于正(余)弦式交变电流(1)计算与电流的热效应有关的量(如电功、电功率、电热等)(2)电气设备“铭牌”上所标的一般是有效值(3)保险丝的熔断电流为有效值平均值交变电流图象中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值Bln计算通过电路横截面的电荷量1. (多选)如图所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压

2、的(BC)A. 周期是0.01 sB. 最大值是311 VC. 有效值是220 VD. 表达式为u220sin100t V2. 一交流电压为u100sin (100t)V，由此表达式可知(B)A. 用电压表测该电压其示数为50 VB. 该交流电压的周期为0.02 sC. 将该电压加在“100 V100 W”的灯泡两端，灯泡的实际功率小于100 WD. t s时，该交流电压的瞬时值为50 V3. 图甲是一台小型发电机的构造示意图，线圈逆时针转动，产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示.发电机线圈的内电阻不计，外接灯泡的电阻为12 .则(C)A. 在t0.01 s时刻，穿过线圈的磁通量

3、为零B. 电压表的示数为6 VC. 灯泡消耗的电功率为3 WD. 若其他条件不变，仅将线圈的转速提高一倍，则线圈电动势的表达式e12sin 100t(V)4. 如图甲所示，标有“220 V40 W”的灯泡和标有“20 F300 V”的电容器并联到交流电源上，为交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关.下列判断正确的是(B)A. t时刻，的示数为零B. 灯泡恰好正常发光C. 电容器不可能被击穿D. D.的示数保持110 V不变5. 如图所示，单匝矩形线圈abcd处在磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以恒定的角速度绕ab边转动，线圈所围面积为S，线圈的总电阻为R.t0时刻线

4、圈平面与纸面重合，且cd边正在离开纸面向外运动，则(C)A. 时刻t线圈中电流的瞬时值icostB. 线圈中电流的有效值IC. 线圈中电流的有效值ID. 线圈消耗的电功率P6. 如图所示，N50匝的矩形线圈abcd，ab边长l120 cm，ad边长l225 cm，放在磁感应强度B0.4 T的匀强磁场中，外力使线圈绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO轴以n3 000 r/min的转速匀速转动，线圈电阻r1 ，外电路电阻R9 ，t0时线圈平面与磁感线平行，ab边正转出纸外、cd边转入纸里.求：1. t0时感应电流的方向；2. 感应电动势的瞬时值表达式；3. 线圈转一圈外力做的功.【答案】(1)感应电

5、流方向沿adcba(2)e314cos(100t) V(3)98.6 J7. 如图甲所示，一固定的矩形导线圈水平放置，线圈的两端接一只小灯泡，在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场.已知线圈的匝数n100匝，电阻r1.0 ，所围成矩形的面积S0.040 m2，小灯泡的电阻R9.0 ，磁场的磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化，线圈中产生的感应电动势瞬时值的表达式为enBmScost(V)，其中Bm为磁感应强度的最大值，T为磁场变化的周期.忽略灯丝电阻随温度的变化，求：(1) 线圈中产生感应电动势的最大值；(2) 小灯泡消耗的电功率.【答案】(1)8.0 V(2)2.88 W8.

6、 如图所示，线圈abcd的面积是0.05 m2，共100匝，线圈电阻为1 ，外接电阻R9 ，匀强磁场的磁感应强度为BT，当线圈以300 r/min的转速匀速转动时，求：(1) 转动中感应电动势的最大值和有效值；(2) 写出从图中位置开始计时的交变电流的瞬时值表达式；(3) 电路中交流电压表和电流表的示数；(4) 线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量【答案】(1)50 V35.4 V(2)e50 sin 10t(V)(3)31.86 V3.54 A(4)0.16 C9. 如图所示，匀强磁场B T，所用矩形线圈的匝数N100，面积是0.05 m2，电阻R10 ，以300 r

7、/min的转速绕OO轴匀速转动求：(1) 线圈中感应电动势的最大值；(2) 线圈由图示位置转过90°的过程中通过线圈的平均电流【答案】(1)50 V(2)3.18 A10. 在水平方向的匀强磁场中，有一正方形闭合线圈绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动，已知线圈的匝数为n100匝，边长为20 cm，电阻为10 ，转动频率f50 Hz，磁场的磁感应强度为0.5 T求：(1) 外力驱动线圈转动的功率；(2) 线圈平面由中性面转至与中性面的夹角为30°时，线圈产生的感应电动势及感应电流的大小；(3) 线圈由中性面转至与中性面成30°夹角的过程中，通过线圈横截面的电荷量【答案】

8、(1)1.97×104 W(2)31.4 A(3)0.027 C11. 一个电阻为r、边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO以如图所示的角速度匀速转动，外电路电阻为R.(1)在图中标出此刻线圈感应电流的方向(2)线圈转动过程中感应电动势的最大值有多大？(3)线圈平面与磁感线夹角为60°时的感应电动势为多大？(4)设发电机由柴油机带动，其他能量损失不计，线圈转一周，柴油机做多少功？(5)从图示位置开始，线圈转过60°的过程中通过R的电量是多少？(6)图中电流表和电压表的示数各是多少？【答案】(1)电流方向沿dcba

9、(2)EmNBL2(3)eNBL2(4)W(5)q(6)IU12. 如图所示，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：(1) 从图示位置起转过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】(1)(2)(3)13. 某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角均为，磁场均沿半径方向匝数为N的矩形线圈abcd的边长abcdl、bcad2l.线圈以角速度绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入