交变电流的物理量-文考帮

【知识梳理】

1.周期和频率

2.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：让交变电流与恒定电流分别通过相同的电阻，如果它们在交变电流的一个周期内产生的热量相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是这个交变电流的有效值.

【例题与变式】

例题.如图表示一交流电电流随时间变化的图像，其中电流的正值为正弦曲线的正半周，其最大值为Im；电流的负值强度为Im，则该交流电的有效值为（　）.

变式.（多选）如图所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波式的交变电流与时间的变化关系.若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，经过1min的时间，则（　）.

【高考对接】

1.（2015·四川高考）小型手摇发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈绕OO′匀速转动，如图所示.矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，则发电机输出电压（　）.

2.（2014·天津理综）（多选）如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示，则（　）.

A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合

B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3

C.曲线a表示的交变电动势频率为25Hz

D.曲线b表示的交变电动势有效值为10V

3.（2016·全国卷Ⅲ）（多选）如图所示，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面.现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则（　）.

A.两导线框中均会产生正弦交流电

B.两导线框中感应电流的周期都等于T

D.两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等(www.xing528.com)

4.（2018·全国卷Ⅲ）一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交变电源上，在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值为u0，周期为T，如图所示.则Q方：Q正等于（　）.

练　习

1.在匀强磁场中，一矩形金属线圈绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则（　）.　

A.t=0.005s时线圈平面与磁场方向平行

B.t=0.010s时线圈的磁通量变化率最大

C.线圈产生的交变电动势频率为100Hz

D.线圈产生的交变电动势的有效值为311V

2.某正弦交流发电机产生的电动势波形如图所示，已知该发电机线圈匝数n=100匝，线圈面积为S=0.1m2，线圈内阻为r=1Ω，用一理想交流电压表接在发电机的两个输出端.由此可知（　）.　

A.线圈在匀强磁场中转动的角速度为50πrad/s

B.线圈所在处的磁感应强度是B=1T

C.交流电压表的读数为220V

3.如图甲所示的电路，已知电阻R1=R2=R，和R1并联的D是理想二极管（正向电阻可视为零，反向电阻为无穷大），在A、B之间加一个如图乙所示的交变电压（电压为正值时，UAB＞0）.由此可知（　）.

A.在A、B之间所加的交变电压的周期为2s

C.在A、B之间所加的交变电压的最大值为20V

D.加在R2上电压的有效值为20V

4.（多选）一单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a所示.当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示.以下关于这两个正弦式交变电流的说法，正确的是（　）.　

A.从图线可算出穿过线圈磁通量的最大值

B.线圈先后两次转速之比为2∶3

C.在图线a和b中，t=0时刻穿过线圈的磁通量均为零