学案3　习题课：交变电流的产生及描述

[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

而Φmax＝BS，ω＝，所以Emax＝