学案3 习题课:怎样描述交变电流
[目标定位] 1.理解交变电流的产生过程,能够求解交变电流的瞬时值.2.理解交变电流图像的物理意义.3.知道交变电流"四值"的区别,会求解交变电流的有效值.
一、对交变电流产生规律的理解
求解感应电动势瞬时值时:(1)先要计算峰值Emax=nBSω;(2)确定线圈转动从哪个位置开始,以便确定瞬时值表达式是按正弦规律变化还是按余弦规律变化;(3)确定线圈转动的角速度ω(以rad/s作单位);(4)最后确定感应电动势的瞬时值表达式.
例1 图1甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图.其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100匝,电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化.求:
图1
(1)交流发电机产生的电动势最大值;
(2)电动势的瞬时值表达式;
(3)线圈转过 s时电动势的瞬时值;
(4)电路中交流电压表的示数.
答案 (1)62.8 V (2)e=62.8cos (10πt) V (3)31.4 V
(4)40 V
解析 (1)交流发电机产生电动势的最大值Emax=nBSω