解析 由题图可知,t=0时刻线圈均在中性面,穿过线圈的磁通量最大,A错误;由题图可知Ta∶Tb=2∶3,故na∶nb=3∶2,B正确;由题图可知,C正确;因ωa∶ωb=3∶2,交流电最大值Um=nBSω,故Uma∶Umb=3∶2,Umb=Uma= V,D正确.
二、交变电流有效值的计算
对于交变电流有效值的计算一般有以下两种情况:
(1)对于按正(余)弦规律变化的电流,可先根据Em=nBSω求出其最大值,然后根据E=求出其有效值.有关电功、电功率的计算,各种交流仪表读数都要用有效值.
(2)当电流按非正(余)弦规律变化时,必须根据有效值的定义求解,在计算有效值时要注意三同:相同电阻、相同时间(一般要取一个周期)、产生相同热量.
例2 有两个完全相同的电热器,分别通以如图2甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正弦交变电流.求这两个电热器的电功率之比.
图2
答案 2∶1
解析 交变电流通过纯电阻用电器R时,其电功率P=I2R,I应该是交变电流的有效值.
对于题图甲所示的方波交变电流,因大小恒定,故有效值I甲=Im.
对于题图乙所示的正弦交变电流,有效值I乙=
P甲=IR,P乙=2R=IR
所以P甲∶P乙=2∶1.
三、交变电流"四值"的应用比较
交变电流的四值,即峰值、有效值、瞬时值、平均值,在不同情况下的应用:
(1)在研究电容器的耐压值时,只能用峰值.
(2)在研究交变电流做功、电功率及产生的热量时,只能用有效值,交流电表显示的也是有效值.