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    某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电,电路如图,当线圈以较大的转速n匀速转动时,电压表示数是U1,额定电压为U2的灯泡正常发光,灯泡正常发光时电功率为 P,手摇发电机的线圈电阻是r,则有(  )
    A.电流表的示数是P/U1
    B.变压器的原副线圈的匝数比是U2:U1
    C.变压器输入电压的瞬时值μ=U2sin2πnt
    D.手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是Em= U1
    魔方格

    本题信息:2013年东城区二模物理单选题难度一般 来源:未知
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本试题 “某兴趣小组用实验室的手摇发电机和理想变压器给一个灯泡供电,电路如图,当线圈以较大的转速n匀速转动时,电压表示数是U1,额定电压为U2的灯泡正常发光,灯泡...” 主要考查您对

正弦式交变电流

交变电流的周期和频率

变压器的结构和原理

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  • 正弦式交变电流
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  • 变压器的结构和原理

正弦式交变电流:

1.基本产生方法
将闭合线圈置于匀强磁场,并绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动,线圈中将产生按正(余)弦规律变化的交流电。

如图所示表示了线圈ABCD在磁场中逆时针转动一周的情况。前半周(甲→乙→丙)电流沿着DCBA方向流动(由右手定则分别判断ABCD边切割磁感线,而AD、BC边不切割磁感线),后半周(丙→丁→戊)电流方向为ABCD,两种情况交替出现,形成交变电流。
2.正弦式交变电流的其他产生方法
(1)从磁通量角度来看,当时,感应电动势所产生的电流为正弦式交变电流。
①磁场随时间按正弦或余弦规律变化

如图所示,当n匝线圈与磁场角放置时,设线圈面积为S,线圈中产生的感应电动势为
 
②面积随时间按正弦或余弦规律变化
这种情况通常是因导体运动引起的。
③面与磁场夹角随时问均匀变化这是上述产生正弦式交变电流的基本方法。
(2)从导体切割的角度来看,当时,可能的原因由可知,可能是中之一随时间变化引起的。
①导体棒运动
如图所示,当导体棒运动的速度满足时,产生的是正弦式交变电流

 
②有效长度变化如图所示,两条相间绝缘的导轨形状满足,当导体杆MN以速度v匀速沿导轨滑动时,在导轨间导体杆产生的电动势为


③磁场随空间变化
如图甲所示,磁场垂直于xoy平面,大小只在沿x 轴方向按图乙所示规律发生变化。当导体杆以速度v0 沿x轴匀速运动时,杆产生的是正弦式交变电流。



交变电流的周期和频率:

1、周期T:交流电完成一次周期性变化所需的时间。在一个周期内,交流电的方向变化两次。
2、频率f:交流电在1s内完成周期性变化的次数。角频率:ω=2π/T=2πf。
描述交变电流的物理量:


变压器:

构造
原线圈:接在电源上的线圈
副线圈:连接负载的线圈
铁芯:硅钢叠合成的闭合框架,能增强磁场和集中磁感线
工作原理 原线圈输入交变电流→铁芯中产生变化磁场→ 通过副线圈磁通量变化→副线圈上产生感应电动势→对负载供电
备注 ①互感现象是变压器的工作基础,其实质是电磁感应现象。
②若在原线圈上加交流电压,副线圈上空载(开路),则副线圈上存在感应电动势。
③变压器改变电压的作用只适用于交变电流,不适用于恒定电流。
④其能量转化的过程为:

变压器与分压器的比较:




常见变压器:



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