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1、PAGE 6 - 温馨提示： 此套题为Wordkok电子竞技，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第十一章交变电流传感器第1讲交变电流的产生和描述必备知识一、交变电流、交变电流的图象1.交变电流:大小和方向随时间做周期性变化的电流。最常见的交变电流是正弦式交变电流。2.正弦交流电的产生和图象:(1)产生:如图所示,在匀强磁场中,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,可产生正弦式交变电流。(2)中性面及其特点。定义:与磁场方向垂直的平面。特点:a.线圈位于中性面时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零。b.线圈转动一周,两次经过中性面

2、,线圈每经过中性面一次,电流方向就改变一次。(3)图象:用以描述交流电随时间变化的规律。线圈从中性面位置开始计时,其图象为正弦式曲线。二、描述交变电流的物理量1.周期和频率:(1)周期T:交变电流完成一次周期性变化(线圈转动一周)所需要的时间,单位是秒(s)。公式T=2(2)频率f:交变电流在一秒内完成周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz)。(3)周期和频率的关系:T=1f或f=12.正弦交变电流的四值:(1)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数。(2)峰值:交变电流的电流或电压所能达到的最大值。(3)有效值。定义:让交流和直流通过相同阻值的电阻,如果它们在相同的时间内产生的热量相等,就把

3、这一直流的数值叫作这一交流的有效值。有效值和峰值的关系:E=Em2,U=Um(4)平均值:交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值。如图所示是某交变电流的电压随时间的变化关系,则该交流电:周期是0.02 s,频率是50 Hz。电压峰值是2202 V,有效值是220 V。0.005 s时的瞬时值是2202 V,0.007 5 s时的瞬时值是220 V。基础小题1.判断下列题目的正误。(1)交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化。()(2)大小变化而方向不变的电流也叫交变电流。()(3)线圈经过中性面时产生的感应电动势最大。()(4)在一个周期内,正弦交流电的方向改变两次。()(5)最

4、大值和有效值之间的2倍关系只适用于正弦(余弦)交流电。()(6)交流电压表及交流电流表的读数均为峰值。()提示:(1)。据交变电流的定义可知,交变电流的方向随时间发生周期性变化。(2)。方向不变的电流为直流电。(3)。据中性面的定义可知,此时穿过线圈的磁通量最大,而产生的感应电动势最小,为零。(4)。线圈经过中性面时方向改变一次,而一个周期内线圈两次经过中性面。(5)。有效值是根据电流的热效应定义的,只有正(余)弦交流电才是2倍的关系。(6)。交流电的瞬时值是变化的,而电流表、电压表的读数均为有效值。2.图中闭合线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定转轴匀速转动,不能产生正弦式交变电流的是()【解

5、析】选C。一矩形线圈在垂直于磁场方向内绕固定轴匀速转动,线圈中能产生正弦式交变电流,因此B选项能产生;D选项,虽然只有一半磁场,仍能产生正弦式交流电;当矩形变成三角形线圈时,仍能产生正弦式交流电,故A能产生;由题意可知,C选项中矩形线圈虽然转动,但穿过线圈的磁通量不变,所以没有感应电流出现。故选C。3.(教材改编题)如图所示,一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转动轴与磁场方向垂直,产生交变电动势瞬时值的表达式为e=30sin100t。下列说法正确的是()A.线圈平面与磁场垂直时,产生的感应电动势最大B.线圈平面与磁场平行时,磁通量变化最快C.线圈产生交变电动势的有效值为30 VD.线圈产生交变

6、电动势的周期为0.01 s【解析】选B。线圈平面与磁场垂直时,磁通量最大,磁通量的变化率为零,产生的感应电动势为零,选项A错误;线圈平面与磁场平行时,磁通量为零,此时磁通量变化最快,选项B正确;线圈产生交变电动势的最大值为30 V,选项C错误;线圈产生交变电动势的周期为T=2=2100 s=0.02 s,4.(2019桂林模拟)如图所示,OO是磁感应强度大小为B的匀强磁场的左边界,也是一面积为S的n匝矩形金属线框的对称轴,若线框以角速度绕与磁感线垂直的转轴OO匀速转动,并从图示位置(线框与磁感线平行)开始计时,则()A.t=2时B.t=2时C.线框中产生的交变电动势的最大值为nBSD.线框中产生的交变电动势的有效值为24【解析】选D。当t=2时,即t=2时线框中的感应电流最大,A错误;当t=2时,即t=2时,线框处于中性面位置,感应电流为零,此时磁通量的变化率最小,B错误;线框中产生的交变电动势的最大值为Em=nBS2=12nBS,C错误;关闭Word文档返回原板块