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- 2021-05-26 发布
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交变电流的产生和变化规律·典型例题解析
【例1】一个矩形线圈abcd,已知ab为L1,ad为L2,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω(从图18-1中位置开始)匀速转动,则线圈中感应电动势的大小为:
[ ]
C.BL1L2ωsinωt
D.BL1L2ωcosωt
解答:应选C.
点拨:感生电动势的最大值为Em=BL1L2ω,线圈从中性面开始转动.
【例2】一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀
为Em,下列说法正确的是
[ ]
A.当磁通量为零时,感应电动势也为零
B.当磁通量减小时,感应电动势在增大
解答:应选B、D.
时等于其最大值的0.5倍.
【例3】 10匝线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电动势e=
从中性面开始转动180°过程中,感应电动势的平均值和最大值之比.
点拨:线圈匀速转动产生的正弦电流,遵循电磁感应的规律.感应电动势的最大值用Em=nΦmω求解,平均值用=ΔΦ/Δt求解.
【例4】发电机产生的正弦交变电流电动势的最大值为311V,其线圈共100匝,在匀强磁场中匀速转动的角速度为100π(rad/s).①从中性面开始计时,写出电动势的表达式;②此线圈与外电路组成闭合电路时,总电阻100Ω,求t=1/600 s时的电流;③求线圈中磁通量变化率的最大值.
点拨:处理交流电的变化规律时,首先要正确写出瞬时表达式,并用电磁感应定律、欧姆定律等知识求解.
参考答案
t
V,1.56A,3.11V.
跟踪反馈
1.交流发电机的线圈转到线圈平面与中性面重合时,下列说法正确的是
[ ]
A.电流将改变方向
B.磁场方向和线圈平面平行
C.线圈的磁通量最大
D.线圈产生的感应电动势最大
2.关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流,以下说法正确的是
[ ]
A.线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,感应电动势方向不变
B.线圈每转动一周,感应电流方向就改变一次
C.线圈平面经过中性面一次,感应电动势和感应电流的方向都要改变一次
D.线圈转动一周,感应电动势和感应电流方向都要改变一次
3.线圈在匀强磁场中匀速转动,产生交变电流的图象如图所示,从图18-2可知:
[ ]
A.在A和C时刻线圈处于中性面位置
B.在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C.在A时刻到D时刻线圈转过的角度为πrad
D.若从O时刻到D时刻经过0.02s,则在1s内交变电流的方向改变100次
4.如图18-3中的100匝矩形线圈,ab=cd=0.2 m,ad=bc=0.1m,磁感强度B=1T,角速度ω=5rad/s,则线圈中产生的感应电动势最大值________为V,从中性面开始转动的交流电动势瞬时值为e=________V.
参考答案
1.A、C,2.C,3.D,4.10.e=10sin5t