- 大二物理交变电流
大二物理交变电流包括以下内容:
1. 正弦式交变电流:随时间按正弦规律周期性变化的电流。
2. 有效值:热效应相同的直流和交变电流(相同时间内的功相等),交变电流的有效值是根据电流的热效应来定义的,即白炽灯的电流、交流电的功率都指的是有效值。
3. 线圈转动特点:线圈平面垂直中性面时,感应电动势为零,也感应电流为零;线圈平面平行中性面时,感应电动势最大,也感应电流最大。
4. 三种交变电源:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动、振荡电路(LC回路或电池组)、交流发电机。
5. 交变电流的描述:瞬时值、峰值和有效值。
6. 交变电流的功率:瞬时值表达式、瞬时功率、平均功率和有效值功率。
此外,还包括一些关于交流电的产生、描述(有效值、最大值、角速度)以及电感和电容对交流电的影响等内容。请注意,以上内容可能会因物理课程的版本或具体教学安排而略有不同。
相关例题:
题目:一个线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴以恒定角速度ω转动。求线圈中产生的交变电流的电动势有效值。
解答:
1. 线圈的磁通量随时间周期性变化,会产生感应电动势。假设线圈有N匝,每匝线圈的电动势为e,则总电动势为E = Ne。
2. 由于线圈在磁场中转动,产生的感应电动势为交变电流,其有效值为E = IR,其中I为电流的有效值,R为电路总电阻。
3. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势e = NdΦ/dt,其中Φ为磁通量,t为时间。当线圈以角速度ω转动时,有dΦ/dt = ωNSBcosθ,其中S为线圈面积,B为磁感应强度,θ为线圈平面与中性面之间的夹角。
4. 当线圈平面与中性面重合时,感应电动势最大,此时磁通量变化率为最大值。因此,有e = NdΦ/dt = NωSB^2。
5. 假设电流的有效值为I,则有I = E/R = NωSB^2/(R+r),其中R为电路总电阻,r为内阻。
通过以上解答,我们可以得出结论:当线圈在磁场中以恒定角速度ω转动时,产生的交变电流的有效值为NωSB^2/(R+r),其中N为线圈匝数,S为线圈面积,B为磁感应强度,R和r分别为电路总电阻和内阻。
希望这个例题能够帮助你更好地理解交变电流的概念和计算方法!
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