沁阳市高中备课中心
物理
教案
主备
郭子辉
审定
杨国兴
2010年4月7日
第十四第十四章第一单元
交变电流
3瞬时值eεmsi
ωtiImsi
ωt代入时间即可求出不过写瞬时值时不要忘记写单位如ε
m220
2Vω100π则e2202si
100πtV不可忘记写伏电流同样如此
交流电的产生及变化规律
基础知识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其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流正弦式电流产生于在匀强电场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里线圈每转动一周感应电流的方向改变两次正弦交流电的变化规律二正弦交流电的变化规律线框在匀强磁场中匀速转动1当从图122即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eεmsi
ωtiImsi
ωtωt是从该位置经t时间线框转过的角度ωt也是线速度V与磁感应强度B的夹角是线框面与中性面的夹角2当从图位置开始计时则eεmcosωtiImcosωtωt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间夹角为Bπ2一ωt3对于单匝矩形线圈来说Em2BlvBSω对于
匝面积为S的线圈来说Em
BSω对于总电阻为R的闭合电路来说Im
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εm2U有效Im2I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B05T边长L10cm的正方形线圈abcd共100匝线圈电阻r1Ω线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO匀速转动角速度为ω2πrads外电路电阻R4Ω求1转动过程中感应电动势的最大值2由图示位置线圈平面与磁感线平行转过600时的即时感应电动势3由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势4交流电电表的示数5转动一周外力做的功6
1周期内通过R的电量为多少6
EmR
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eεmsi
ωt0iImsi
ωt03此位置是电流方向发生变化的位置具体对应图中的t2t4时刻因而交流电完成一次全变化中线r