2019-2020学年教科版物理选修3-2讲义:第2章 章末复习课 Word版含答案
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  电路中电流表、电压表的读数也都是有效值.

  3.瞬时值

  瞬时值是指交流电在变化过程中某一时刻电动势、电压、电流的值,它反映的是某一时刻交变电流某物理量的大小,常用小写字母来表示,如e、u、i.在求发电机某一时刻的电动势、电流、输出功率,用电器某一时刻电压、电流、消耗功率时常用瞬时值.

  4.平均值

  交变电流的平均值是交变电流图像中波形与横轴所围的面积跟时间的比值,常用大写字母上加一横线来表示,如、、.求一段时间内通过导体横截面的电量时要用平均值q=t,平均电动势=N,平均电流=.

  【例1】 图为一个小型旋转电枢式交流发电机结构示意图,其矩形线圈的长度为L1,宽度为L2,共有n匝,总电阻为r,与线圈两端相接触的集流环上接有一个阻值为R的定值电阻,线圈以角速度ω在磁感应强度为B的匀强磁场中绕与磁场方向垂直的对称轴OO′匀速运动,沿转轴OO′方向看去,线圈沿逆时针方向转动,t=0时刻线圈平面与磁感线垂直.

  

  (1)求线圈经过图示位置时,通过电阻R的感应电流的方向;

  (2)写出线圈转动过程中感应电动势的瞬时值表达式;

  (3)求线圈从t=0时所处的位置开始到转过90°的过程中的平均感应电动势;

  (4)求线圈从t=0时所处的位置开始转过60°时电路中的瞬时电流;

  (5)求线圈转动一个周期内电阻R上产生的热量.

  解析:(1)根据右手定则可判断,线圈中的电流方向是d→c→b→a,故通过电阻R的电流是自下而上.

(2)从中性面开始计时,感应电动势随时间按正弦规律变化,且最大感应电动势Em=nBL1L2ω,所以感应电动势的瞬时值表达式e=nBL1L2ωsin ωt.