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第1章 研究交变电流
1.1 怎样描述交变电流
交变电流
交流发电机及其产生正弦式电流的原理
正弦式电流的图像和三角函数表达式
正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率
1.2 探究电阻 电感和电容的作用
感抗和容抗
电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用
1.3 怎样计算交变电流的电功率
交流的峰值、有效值以及它们的关系
交流电的平均值及其应用
第2章 电磁感应与发电机
2.1 电磁感应--划时代的发现
电磁感应现象的发现过程
感应电流的产生条件
研究电磁感应现象
2.2 探究感应电流的方向
直导线在磁场中运动时感应电流的方向
楞次定律
右手定则
2.3 探究感应电动势的大小
感应电动势的产生条件
影响感应电动势大小的因素
法拉第电磁感应定律
感生电动势、动生电动势
2.4 电磁感应与交流发电机
电磁感应在生活和生产中的应用
2.5 电磁感应的案例分析
导体切割磁感线时的感应电动势
电磁感应中的能量转化
* 感应电动机原理
第3章 电磁感应与现代生活
3.1 自感现象与日光灯
自感现象和自感系数
自感现象的应用
3.2 涡流现象与电磁灶
* 涡流现象及其应用
3.3 电磁感应与现代生活
日光灯镇流器的作用和原理
电磁灶的机构和原理
第4章 电能的输送与变压器
4.1 高压输电原理
电能的输送
远距离输电
提高输电电压对减少输电损耗的作用
4.2 变压器为什么能改变电压
变压器的构造和原理
探究变压器电压与匝数的关系
4.3 三相交流电及其电路连接
三相交变电流
三相电流的线电压、相电压
三相四线制及其线电压和相电压
第5章 传感器与现代社会
5.1 传感器的原理
常见传感器的工作原理
5.3 信息时代离不开传感器
传感器在生产、生活中的应用
集成电路与微电子技术
组卷预览
曾经流行过一种向自行车车头供电的小型交流发电机,如图1为其结构示意图.图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc的中点、与ab边平行,它的一端有一半径r
=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图2所示.当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线圈在磁极间转动.设线框由N=800匝导线组成,每匝线圈的面积S=20cm
2
,磁极间的磁场可视为匀强磁场,磁感强度B=0.010T,自行车车轮的半径R
1
=35cm,小齿轮的半径R
2
=4.0cm,大齿轮的半径R
3
=10.0
cm(如图2).现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?(假定摩擦小轮与自行车之间无相对滑动)
单匝矩形线圈abcd放在匀强磁场中,如图所示,ab=de=l
1
,ad=bc=l
2
,从图示位置起以角速度ω绕不同转轴做匀速转动,则( )
A、以OO′为转轴时,感应电动势e=Bl
1
l
2
ωsinωt
B、以O
1
O
1
′为转轴时,感应电动势e=Bl
1
l
2
ωsinωt
C、以OO′为转轴时,感应电动势e=Bl
1
l
2
ωcosωt
D、以OO′为转轴或以ab为转轴时时,感应电动势
一交流发电机的线圈电阻为1Ω,将其输出端接在电阻为10Ω的电阻丝上,其输出电压从某时刻开始随时间变化的图象如图所示,则( )
A、线圈转动的角速度为100rad/s
B、交流发电机的电动势最大值为200V
C、电阻丝的发热功率为2kW
D、若将此发电机接在匝数比为1:2的理想变压器上可使输出频率提高1倍
如图所示为一正弦交流电的e-t图,由图可知,该交流电的频率为
Hz,交流电的方向每秒改变
次.
有一个小型发电机,机内的矩形线圈匝数为100匝,电阻为0.5Ω.线圈在匀强磁场中,以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动.穿过每匝线圈的磁通量φ随时间的变化规律如图所示.由此可知发电机电动势瞬时值表达式为( )
A、e=3.14sinπt(V)
B、e=3.14costπt(V)
C、e=314sin100πt(V)
D、e=314cos100πt(V)
矩形线圈abcd的边长ab=cd=40cm,bc=da=30cm,共有200匝,以300r/min的转速在磁感强度为0.2T的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴OO′匀速转动,在t=0时刻处于图所示位置.此 线圈产生的感生电动势最大值e
m
=
V,有效值为e=
V,再转过
°出现第一次中性面.
如图所示为一交流发电机构造示意图,当线圈沿逆时针方向匀速转动时,产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图所示.若该线圈的电阻为1Ω,外接灯泡的电阻为9Ω( )
A、电路中电流方向每秒钟改变100次
B、电压表的示数为6V
C、在t=l×10
-2
s的时刻,穿过线圈磁通量为零
D、若线圈转动角速度变为50πrad/s,则电动势有效值为3V
如图所示,一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中,线框中的最大磁通量为ф
m
,最大感应电动势为E
m
,则线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向转轴转动的角速度大小为______.
如图所示,电阻为r的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴以角速度ω匀速转动.t=0时刻线圈平面与磁场垂直,各电表均为理想交流电表,则( )
A、t=0时刻线圈中的感应电动势为零
B、1s内电路中的电流方向改变
次
C、滑片P下滑时,电压表的读数不变
D、开关K处于断开状态和闭合状态时,电流表的读数相同
在磁感强度为B的匀强磁场中,一个面积为S的矩形线圈匀速转动时所产生的交流电电压随时间变化的波形如图所示,则该交流电的电压有效值为
V,图中t=1.0×10
-2
s时,穿过线圈平面的磁通量为
.
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