20xx粵教版高中物理選修3-222交變電流的描述-wenkub
2022-11-28 03:12:24 本頁面
【正文】 ＝ E m c os ωt . ( 2) 峰值與開始計時的位置及線圈轉(zhuǎn)動的時間無關(guān)． 二、正弦交變電流圖象的認(rèn)識和應(yīng)用 交變電流圖象的認(rèn)識 由 e ＝ Ems in ωt 、 u ＝ Umsin ωt 、 i ＝ Imsi n ωt 可知 et 、 ut 、 it 圖線應(yīng)該是正弦曲線，如 圖 2 2 5 所示，其中 Em、 Um、 Im分別表示電動勢、電壓、電流的最大值， ω 表示線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度，線圈為多匝 ( 如 n 匝 ) 時， Em＝ n B S ω . 圖 225 交變電流圖象的應(yīng)用 ( 圖 2 2 6) ( 1) 可以讀出正弦交變電流的峰值． ( 2) 可根據(jù)線圈轉(zhuǎn)至中性面時電流為零的特點，確定線圈處于中性面的時刻，確定了該時刻，也就確定了磁通量最大的時刻和磁通量變化率最小的時刻． ( 3) 可根據(jù)線圈轉(zhuǎn)至與磁場平行時感應(yīng)電 流最大的特點，確定線圈與中性面垂直 的位置，此位置也就是磁通量為零的時 刻和磁通量變化率最大的時刻． 圖 226 特別提醒 對于交流電的圖象問題，應(yīng)注意圖象與線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動情況相結(jié)合． 【典例 1 】 如 圖 2 2 7 所示，勻強磁場 B ＝ 0 .1 T ，所用矩形線圈的匝數(shù) N ＝ 100 ，邊長 ab ＝ m ， bc ＝ m ，以角速度 ω ＝100π r ad/ s 繞 OO ′ 軸勻速轉(zhuǎn)動．當(dāng)線圈平面通過中性面時開始計時，試求： 正弦式交變電流的瞬時值、峰值的計算 圖 227 ( 1) 線圈中瞬時感應(yīng)電動勢的表達(dá)式； ( 2) 由 t ＝ 0 至 t ＝T4過程中的平均感應(yīng)電動勢的大小； ( 3) 若線圈平面平行磁感線時開始計時，求線圈在 t ＝T6時刻的電動勢大小． 解析 (1) 由題可知： S ＝ ab bc ＝ m2＝ m2 感應(yīng)電動勢的瞬時值 e ＝ NBS ω si n ωt ＝ 100 0 .1 100 πs in 100π t V ，所以 e ＝ 314si n 100π t V (2) 用 E ＝ NΔ ΦΔ t計算 t＝ 0 至 t＝T4過程中的平均感應(yīng)電動勢 E ＝ N| φ2－ φ2|T4－ 0＝ 4 N|0 － BS |2 πω＝2πNBS ω ， 代入數(shù)值得 E ＝ 200 V . ( 3) 由 Em＝ NB S ω 可知 Em＝ 314 V 線圈從線圈平面平行磁
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