20xx粵教版高中物理選修3-2第二章交變電流的產(chǎn)生及描述-文庫吧資料
2024-11-26 02:04本頁面
【正文】 例 1 圖 1 甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖 .其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸 OO ′ 勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù) n ＝ 10 0 匝，電阻 r ＝ 10 Ω ，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻 R 連接，電阻 R ＝ 90 Ω ，與 R 并聯(lián)的交變電壓表為理想電表 .在 t＝ 0 時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量 Φ 隨時間 t 按圖乙所示正弦規(guī)律變化 .求： ( 1) 交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值； ( 2) 電動勢的瞬時值表達式 . ( 3) 線圈轉(zhuǎn)過130 s 時電動勢的瞬時值 . ( 4) 電路中交變電壓表的示數(shù) . ( 2) 線圈轉(zhuǎn)動的角速度 ω ＝ 2πT ＝ 2π0. 2 r ad /s ＝ 1 0 π r a d / s ，由于從垂直中性面處開始計時，所以感應(yīng)電動勢瞬時值表達式為 e ＝ E m c os ωt ＝ 6 2. 8 c os ( 10 π t ) V ( 3 ) 當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過 130 s 時 e ＝ 6 2 .8 c o s ( 1 0 π 130 ) V ＝ 3 1 .4 V 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識儲備 學(xué)習(xí)探究 自我檢測 圖 1 例 1 圖 1 甲為小型旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機的原理圖 .其矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的固定軸 OO ′ 勻速轉(zhuǎn)動，線圈的匝數(shù) n ＝ 10 0 匝，電阻 r ＝ 10 Ω ，線圈的兩端經(jīng)集流環(huán)與電阻 R 連接，電阻 R ＝ 90 Ω ，與 R 并聯(lián)的交變電壓表為理想電表 .在 t＝ 0 時刻，線圈平面與磁場方向平行，穿過每匝線圈的磁通量 Φ 隨時間 t 按圖乙所示正弦規(guī)律變化 .求： ( 1) 交流發(fā)電機產(chǎn)生的電動勢最大值； ( 2) 電動勢的瞬時值表達式 . ( 3) 線圈轉(zhuǎn)過130 s 時電動勢的瞬時值 . ( 4) 電路中交變電壓表的示數(shù) . ( 4 ) 電動勢的有效值 E ＝ E m2 ＝ 10 2 π V U ＝ RR ＋ r E ＝ 90100 10 2 π V ＝ 9 2 π V ≈ 4 0 V 答案 ( 1 ) 6 2 .8 V ( 2 ) e ＝ 6 2 .8 c o s (1 0 π t ) V ( 3 ) 3 1 .4 V ( 4 ) 4 0 V 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識儲備 學(xué)習(xí)探究 自我檢測 二、交變電流圖象的應(yīng)用 正弦交流電的圖象是一條正弦曲線，從圖象中可以得到以下信息： ( 1 ) 交變電流的峰值 I m 、 E m 、周期 T 、頻率 f . ( 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 . U m ＝ n B S ω 學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識儲備 學(xué)習(xí)探究 自我檢測 圖 2 例 2 （雙選
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