3.[多选]一矩形线圈,在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴转动,形成如图所示的交变电动势图像,根据图像提供的信息,以下说法正确的是( )
A.线圈转动的角速度为 rad/s
B.电动势的最大值为20 V
C.t=1.0×10-2s时,线圈平面和磁场方向的夹角为30°
D.t=1.5×10-2s时,穿过线圈平面的磁通量最大
解析:选ABC 周期T=6×10-2s,角速度ω==rad/s,A项正确;由题图可知电动势的最大值为20 V,B项正确;电动势的瞬时值表达式为e=20sint(V),将t=1.0×10-2s代入t,解得θ=,这是线圈从中性面开始转过的角度,故线圈平面和磁场方向的夹角为30°,C项正确;t=1.5×10-2s时,线圈平面与磁场平行,磁通量最小,D项错误。
交变电流有效值的计算
1.交变电流有效值的定义
(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应定义的。
(2)等效是指恒定电流和交变电流,在相同的时间内,在相同的电阻上产生的热量相同。
(3)通常所说的交变电流的电压、电流,用电表测量的交变电流的电压、电流,以及用电器的额定电压、额定电流,还有保险丝的熔断电流,都是指其有效值。
2.交变电流有效值的计算
(1)若是正弦式交变电流,可利用交变电流的有效值与峰值间的关系求解,即E=,U=,I=。
(2)若不是正弦式交变电流,则必须根据电流的热效应来求解其有效值,且时间取一个周期。
(3)求解思路:假设让交变电流通过电阻R,计算交变电流在一个周期内产生的热量Q(可分段计算),其中热量Q用相应的物理量I或U来表示如Q=I2Rt或Q=,则I或U为交变电流的相应有效值。