- 高三物理交变电流
高三物理交变电流包括以下内容:
1. 交变电流的产生:交流发电机根据电磁感应原理制成,其线圈和外部电路是串联的。
2. 交变电流的描述:峰值和有效值。峰值表示电流或电压的量值,可用一根直导线在任意时刻瞬间产生的电流或电压来表示。有效值是根据电流的热效应定义的,与热力学功率成正比,可以用交流电流通过电阻性负载时产生的热量来体现。对于正弦交变电流,有效值可用下式计算:I=Imsinωt
此外,还有交变电流的功率、变压器、远距离输电等内容。
相关例题:
题目:一个线圈的自感系数为0.5H,把它接在一个电压为110V,频率为50Hz的交流电源上。求:
(1)线圈中的最大感应电动势是多少?
(2)线圈在交流电的一个周期内,通过线圈的电荷量为多少?
(3)线圈在交流电半个周期内,通过线圈的电荷量又是多少?
解答:
(1)根据法拉第电磁感应定律,线圈中的最大感应电动势为:
E_{m} = L \frac{\Delta I}{\Delta t} = \frac{L}{R} \cdot \frac{U}{R} = \frac{L}{R^{2}} \cdot U = 0.5 \times 110V = 55V
(2)交流电的一个周期内,线圈中电流的变化量为零,因此通过线圈的电荷量为零。
(3)交流电半个周期内,线圈中电流的变化量为2倍,因此通过线圈的电荷量为:
q = \frac{I}{2} \cdot t = \frac{E_{m}}{2} \cdot \frac{T}{2} = \frac{L}{R^{2}} \cdot U \cdot \frac{\Delta t}{2} = 55V \cdot \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{4} = 3.375C
答案:(1)线圈中的最大感应电动势为55V。
(2)线圈在交流电的一个周期内,通过线圈的电荷量为零。
(3)线圈在交流电半个周期内,通过线圈的电荷量为3.375C。
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