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高中二年级物理

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首页 高中二年级物理知识 右手定则 交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值 试题正文
  • 填空题
    如图是交流发电机的结构示意图，面积为0.1m2、单匝线圈ABCD在B＝0.1T的匀强磁场中逆时针转动，角速度ω100rad/s。线圈电阻r=1Ω，外接电阻R＝4Ω。从图示位置开始计时，此时感应电流的方向为      （请用线圈的四个端点字母表示），线圈转动产生电动势的瞬时值表达式e=       （V）；电键闭合后，伏特表的示数约为        V。（结果保留2位有效数字）

    本题信息：2012年北京期中题物理填空题难度一般 来源:马凤霞
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本试题 “如图是交流发电机的结构示意图，面积为0.1m2、单匝线圈ABCD在B＝0.1T的匀强磁场中逆时针转动，角速度ω100rad/s。线圈电阻r=1Ω，外接电阻R＝4Ω。从图示位置开...” 主要考查您对

右手定则

交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值

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  • 右手定则
  • 交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值
右手定则：

内容 伸开右手，大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直穿入掌心，大拇指指向导体运动的方向，其余四指所指的方向，就是感应电流的方向
适用范围 导体切割磁感线
相对性 在右手定则中，导体运动的方向是指导体切割磁感线的方向，即导体相对磁场的运动方向，如图中，磁场以速度v1向右运动，导体棒以速度v2也向右运动，若导体棒相对磁场静止，不切割磁感线，若导体棒向右切割磁感线，大拇指需指向右方，但若，导体棒向左切割磁感线，大拇指需指向左方
备注 当导体切割磁感线但回路中磁通量不变时，回路中没有电流，但切割磁感线的那部分导体仍是要产生电动势的，右手定则所判定的方向就是所产生的电动势的方向(在电源内部由负极指向正极的方向，也是该电源使电流流动的方向)


右手定则与左手定则的区别：



交变电流的物理量：

峰值（最大值） 概念 峰值是指最大的瞬时值，通常用表示
获得方法 最大值可由图像获得，可由瞬时值表达式i 获得，也可通过关系式来计算
应用环境 当考虑某些电学元件(电容器、晶体管等) 的击穿电压(耐压值)时，指的是交变电流的最大值
有效值 概念 有效值是根据电流的热效应定义的一个等效概念：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果它们在一个周期内产生的热量相等，而这个恒定电流是I、电压是U，我们就把I、U叫做这个交流电的有效值。有效值通常用大写字母I、U、E表示
获得方法 对于正弦式交变电流有：

对于非正弦式交变电流，可利用有效值的定义来计算其有效值
对纯电阻电路以下各式仍成立
应用环境 当计算某时间内的功率、产生的热量、电流做的功等问题时需使用有效值
备注 ①提到交变电流，在没有特别说明时都是指有效值。
②交流电气设备上，标出的额定电压、额定电流都是有效值。
③交流电表显示的示数是有效值。
④计算电功、电热时需用有效值。
⑤保险丝的熔断电流是指有效值。
⑥在半个周期的整数倍时间内有最大值，最大值等于有效值的倍。
⑦四分之一周期内峰值等于有效值√2倍的条件是计时起点对应的瞬时值为零或峰值。
⑧小于四分之一周期内有效值不等于峰值的
平均值 概念 交变电流的电学量对时间的平均，通常用符号表示
获得方法
对于纯电阻电路：
应用环境 在计算某段时间内通过导体横截面的电荷量时需用平均值

知识拓展：

1．交变电流的平均值和最大值的联系闭合线圈绕垂直于匀强磁场的转动轴匀速转动时，可产生正、余弦交变电流，以电动势为例，二者联系如下表所示：

2. 几种典型电流的有效性：

3. 中性面：


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