高考物理交变电流_高考物理交变电流真题 道客

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可以用互感来解释，设互感为M，磁通Φ=Φm*sin(ωt)，相应的电流为i=Im*sin(ωt)

表头测的是副边的感应电压，u=Mdi/dt=M*ω*Im*cos(ωt)，可见感应电压与频率成下比，在相同的电流下，电压与频率有关（成正比），所以10A电流在60Hz时计数为

10*60/50=12 A

为了保持准确，可重新标定在30*50/60=25A (就是25A时达到满刻度）

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交变电流

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流叫正弦交流电。

如图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流电，其中图（b）是正弦交流电。而（a）、(d)为直流，其中（a）为恒定电流。本章研究对象都是交流电。

二．正弦交流电的变化规律

正弦交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。

俯视图

电动势的产生：

ab bc cd da四条边都会切割磁感线产生感生电动势

ab cd边在任意时刻运动方向相同，电流方向相反，电动势会抵消；

bc da边在任意时刻运动方向相反，电流方向相反，电动势会叠加

③任意时刻t，线圈从中性面转过角度θ=ω·t

三．正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)

函数

图象

磁通量

Φ＝Φmcosωt

＝BScosωt

电动势

e＝Emsinωt

＝nBSωsinωt

电压

u＝Umsinωt

＝sinωt

电流

i＝Imsinωt

＝sinωt

ωt是从该位置经t时间线框转过的角度也是线速度V与磁感应强度B的夹角，同时还是线框面与中性面的夹角

当从平行B位置开始计时：则：E=εmcosωt， I＝Imcosωt 此时V、B间夹角为（π/2一ωt）．

对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv=BSω； 对于n匝面积为S的线圈来说Em=nBSω。

感应电动势的峰值仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合无关。

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有效值就是这个交变电流产生的热量和一个恒定电流产生的热量相等，这个恒定电流就叫交变电流的有效值

那么先算这个交变电流在一个周期内产生的热量，分为4个阶段

0--0.4s，电流为0.1A，产生的热量为Q1，这个你应该会算，我就不写了

0.4s--0.5s,\电流为0.2A,产生的热量为Q2

0.5s--0.6s.电流为0.2A，产生的热量为Q3

0.6s--1s，电流为0.1A，产生的热量为Q4，那么总热量Q=Q1+Q2+Q3+Q4

如果算电流的有效值则Q=电流有效值的平方×Rt

如果算电压的有效值则Q=电压有效值的平方/R×t

第一问你自己求出来就不说了

第二问求产生的热量，直接可以用电压有效值来计算

这时的电压有效值是Em/√2 也就是说可以把这个线圈看成是一个两端电压为Em/√2 的电源，其他的都可以无视掉了，所以这时电阻产生的热量就是W=I?RT 这里的I就是用电压为Em/√2，电阻为R所产生的电流值，即I=Em/√2R 然后把数值都带入就行

第三问求通过的电荷量，前一问求出了通过电阻R的电流，电流代表的意思就是每秒钟通过的电荷量，所以0.05秒通过的电荷量就是0.05I，带入数值就OK了