1、一、交变电流图像的应用一、交变电流图像的应用正弦式交变电流的图像是一条正弦曲线，从图像中可以得到以下信息：正弦式交变电流的图像是一条正弦曲线，从图像中可以得到以下信息：(3)瞬时值：每个瞬时值：每个“点点”表示某一时刻的瞬时值表示某一时刻的瞬时值.(4)可确定线圈平面位于中性面的时刻，也可确定线圈平面平行于磁感线可确定线圈平面位于中性面的时刻，也可确定线圈平面平行于磁感线的时刻的时刻.图图1例例1(多选多选)图图1表示一交变电流随时间变化的图像，由图可知表示一交变电流随时间变化的图像，由图可知A.用理想交流电流表测该电流，其示数为用理想交流电流表测该电流，其示数为B.该交变电流的频率为该交变电
2、流的频率为100 HzC.在在t0.25102 s和和t0.75102 s时，时， 线圈位于中性面处线圈位于中性面处D.在在t (T为该交变电流的周期为该交变电流的周期)时刻，该时刻，该 电流大小与其有效值相等电流大小与其有效值相等例例2图图2甲是小型交流发电机的示意图，两磁极甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，平方向的匀强磁场，为理想交流电流表为理想交流电流表.线圈绕垂直于磁场且与线圈共线圈绕垂直于磁场且与线圈共面的水平轴面的水平轴OO匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的
3、图像如图乙所示间变化的图像如图乙所示.以下判断正确的是以下判断正确的是A.线圈转动的转速为线圈转动的转速为25 r/sB.理想电流表的示数为理想电流表的示数为10 AC.1 s内线圈中电流的方向改内线圈中电流的方向改 变变50次次D.t0.01 s时线圈平面与中时线圈平面与中 性面重合性面重合图图2二、交变电流二、交变电流“四值四值”的比较及应用的比较及应用名称名称物理含义物理含义重要关系重要关系应用情况应用情况瞬时值瞬时值交变电流某一交变电流某一时刻的值时刻的值eEmsin iImsin t t分析交变电流在某一分析交变电流在某一时刻的情况，如计算时刻的情况，如计算某一时刻线圈受到的某一时刻
4、线圈受到的安培力安培力最大值最大值最大的瞬时值最大的瞬时值EmNBS电容器的击穿电压电容器的击穿电压有有效效值值跟交变电流的跟交变电流的热效应等效的热效应等效的恒定电流值恒定电流值电流为正弦式交变电流时：电流为正弦式交变电流时：(1)计算与电流热效应计算与电流热效应相关的量相关的量(如电功率、如电功率、电热、热功率电热、热功率) (2)交流电表的测量值交流电表的测量值(3)电气设备标注的额电气设备标注的额定电压、额定电流定电压、额定电流(4)保险丝的熔断电流保险丝的熔断电流平平均均值值交变电流图像中交变电流图像中图线与时间轴所图线与时间轴所围面积与时间的围面积与时间的比值比值计算通过电路横截面
5、计算通过电路横截面的电荷量的电荷量例例3如图如图3所示，匀强磁场的磁感应强度所示，匀强磁场的磁感应强度B0.5 T.边长边长L10 cm的正方形线圈的正方形线圈abcd共共100匝，线圈的匝，线圈的电阻电阻r1 ，线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的，线圈绕垂直于磁感线且与线圈共面的对称轴对称轴OO匀速转动，角速度匀速转动，角速度2 rad/s，外电路，外电路电阻电阻R4 ，求：，求：(1)线圈转动过程中感应电动势的最大值；线圈转动过程中感应电动势的最大值；图图3解析(1)感应电动势的最大值为EmnBS V.(2)由图示位置由图示位置(线圈平面与磁感线平行线圈平面与磁感线平行)转过转过60角时的瞬
6、时感应电动势；角时的瞬时感应电动势；(2)(3)由图示位置转过由图示位置转过60角的过程中产生的平均感应角的过程中产生的平均感应电动势；电动势；(4)理想交流电压表的示数；理想交流电压表的示数；(4)电压表示数为外电路电压的有效值(5)线圈转过线圈转过60角的过程中，通过角的过程中，通过R的电荷量的电荷量.针对训练针对训练1.如图所示，矩形线圈面积为如图所示，矩形线圈面积为S，匝数为，匝数为N，线圈电阻为，线圈电阻为r，线，线圈在磁感应强度为圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的OO轴以角速度轴以角速度匀匀速转动，外电路电阻为速转动，外电路电阻为R，电压
7、表、电流表均为理想电表，电压表、电流表均为理想电表.在线圈由图示位在线圈由图示位置转过置转过90的过程中，下列判断不正确的是的过程中，下列判断不正确的是2.如图所示，一半径为如图所示，一半径为r的半圆形单匝线圈放在的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为度为B.线圈以直径线圈以直径ab为轴匀速转动，转速为为轴匀速转动，转速为n，ab的左侧有垂直于纸面向里的左侧有垂直于纸面向里(与与ab垂直垂直)的匀强的匀强磁场，磁场，M和和N是两个滑环，负载电阻为是两个滑环，负载电阻为R.线圈、线圈、电 流 表 和 连 接 导 线 的 电 阻 都
8、 不 计 ，电 流 表 和 连 接 导 线 的 电 阻 都 不 计 ，下列说法正确的是下列说法正确的是3.(多选多选)如图甲所示为电热毯电路示意图，交流电压如图甲所示为电热毯电路示意图，交流电压u311sin 100t (V)，当当开关开关S接通时，电热丝的电功率为接通时，电热丝的电功率为P0；当开关；当开关S断开时，加在电热丝上的电断开时，加在电热丝上的电压如图乙所示，图线为正弦曲线的一部分，交流电压表为理想电表，则压如图乙所示，图线为正弦曲线的一部分，交流电压表为理想电表，则A.开关开关S接通时，交流电压表接通时，交流电压表 的示数为的示数为220 VB.开关开关S接通时，交流电压表接通时，交流电压表 的示数为的示数为311 VC.开关开关S断开时，交流电压表的示数为断开时，交流电压表的示数为311 V，电热丝功率为，电热丝功率为D.开关开关S断开时，交流电压表的示数为断开时，交流电压表的示数为156 V，电热丝功率为，电热丝功率为
