20xx滬科版高中物理選修3-221怎樣產(chǎn)生交變電流(編輯修改稿)
2024-12-23 18:23 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電流方向變化 ,則在磁場(chǎng)中受力方向變化。 探究一 探究二 名師精講 1 .感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值和最大值 設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng) ,角速度是 ω ,經(jīng)過時(shí)間 t ,線圈轉(zhuǎn)過的角度是 ω t , ab 邊的線速度 v 的方向跟磁感線方向間的夾角也等于 ω t ,如下圖所示。設(shè) ab 邊長(zhǎng)為 L1, bc 邊長(zhǎng)為 L2,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B ,這時(shí) ab 邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 : eab= B L1v s i n ω t = B L1??22ω s i n ω t=12BL1L2ω s i n ω t 探究一 探究二 特別提醒 應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解決問題。 cd 邊中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)跟 ab 邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同 ,又是串聯(lián)在一起 ,此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 : e = eab+ecd= B L1L2ω s i n ω t e 叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。 若線圈有 N 匝時(shí) ,相當(dāng)于 N 個(gè)完全相同的電源串聯(lián) ,則 e = N B L1L2ω s i n ω t。 令 Em a x= N B L1L2ω , Em a x就叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。 特別提醒 Em a x是個(gè)常數(shù) ,它與從何位置開始計(jì)時(shí)無關(guān) ,表示電動(dòng)勢(shì)可能達(dá)到的最大值。 探究一 探究二 2 .電流和電壓的瞬時(shí)值和最大值 根據(jù)閉合電路歐姆定律 ,感應(yīng)電流的最大值 I m a x =?? m ax?? + ??,感應(yīng)電流的瞬時(shí)值 i = I m a x s i n ω t 。 根據(jù)部分電路歐姆定律 ,電路的某一段上的電壓的最大值 U m a x =I m a x R ,電壓的瞬時(shí)值 u = U m a x s i n ω t 。 探究一 探究二 例題 2 如圖所示 ,線圈 a b c d 的面積是 0 . 0 5 m2,共 100 匝 。 線圈電阻為 1 Ω ,外接電阻 R= 9 Ω ,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B=1π T, 當(dāng)線圈以 3 0 0 r / m i n 的轉(zhuǎn)速勻速旋轉(zhuǎn)時(shí) ,求 : ( 1 ) 若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí) ,寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。 ( 2 ) 線圈轉(zhuǎn)過130 s 時(shí)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值多大 ? 點(diǎn)撥 :分別把 Em a x、 ω 的數(shù)值推出 ,代入一般式 e = Em a xs i n ω t 就得出了瞬時(shí)值表達(dá)式 ,求瞬時(shí)值時(shí) ,只需把 t 的時(shí)刻代入表達(dá)式就可以了。 探究一 探究二 解析 : ( 1 ) e=Em a xs i n ω t = N BS 2 π n s i n ( 2 π nt ) =5π
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