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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 感应电动势 交变电流的产生 交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值 试题正文
  • 多选题
    如图所示，边长为L的正方形线圈abcd，其匝数为n，总电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO 恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为B，若线圈从图示位置开始，以角速度ω绕OO’轴匀速转动，则以下判断中正确的是

    [     ]

    A．闭合电路中感应电动势的瞬时表达式e=nBL2ωsinωt
    B．在t =π/2ω时刻，磁场穿过线圈的磁通量最大，但此时磁通量的变化率为零
    C．从t =0时刻到t =π/2ω时刻，电阻R上产生的热量为Q=
    D．从t =0时刻到t =π/2ω时刻，通过R的电荷量q=
    本题信息：2012年四川省期中题物理多选题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “如图所示，边长为L的正方形线圈abcd，其匝数为n，总电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO 恰好位于匀强磁场的边界线上，磁场的磁感应强度为...” 主要考查您对

感应电动势

交变电流的产生

交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 感应电动势
  • 交变电流的产生
  • 交变电流的最大值、有效值、瞬时值和平均值
电动势:

在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。产生感应电流必存在感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，该部分导体的电阻相当于电源的内阻。如果电路断开，则没有电流，但感应电动势仍然存在。
(1)电路不论闭合与否，只要有一部分导体切割磁感线，则这部分导体就会产生感应电动势，它相当于一个电源。
(2)不论电路闭合与否，只要电路中的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势，磁通量发生变化的耶部分相当于电源。
(3)感应电流与感应电动势的关系遵守闭合电路的欧姆定律，即

感生与动生：




交变电流：

1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。
2、交变电流的产生：


注：
①中性面——线框平面与磁感线垂直的位置。
②线圈平面与中性面重合时，磁通量最大，电动势为零，磁通量的变化率为零，线圈平面与中心面垂直时，磁通量为零，电动势最大，磁通量的变化率最大。
③线圈越过中性面，线圈中I感方向要改变。线圈转一周，感应电流方向改变两次。


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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