2017-2018学年鲁科版选修3-2 3.2 交变电流是怎样产生的 学案
2017-2018学年鲁科版选修3-2    3.2 交变电流是怎样产生的   学案第5页

(2)从与中性面的垂直位置计时,e=Emcosωt.

例2 如图6所示,匀强磁场磁感应强度B=0.1T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长lab=0.2m,lbc=0.5m,以角速度ω=100πrad/s绕OO′轴匀速转动.试求:

图6

(1)交变电动势的峰值;

(2)若从线圈平面垂直磁感线时开始计时,线圈中瞬时感应电动势表达式;

(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈在t=时刻的感应电动势大小.

答案 (1)314V (2)e=314sin (100πt) V (3)157V

解析 (1)由题可知:S=lab·lbc=0.2×0.5m2=0.1m2,感应电动势的峰值Em=NBSω=100×0.1×0.1×100π=100πV=314V.

(2)感应电动势的瞬时值e=Emsinωt

所以e=314sin (100πt) V

(3)从线圈平面平行磁感线时开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为

e=Emcosωt,代入数值得e=314cos (100πt) V

当t=时,e=314cosV=157V.

三、正弦式交变电流的图象

1.注意:开始计时时线圈所处的位置不同,得到的图象也不同.如图7所示.

图7

2.从图象中可以解读到以下信息:

(1)交变电流的峰值Em、Im和周期T.

(2)可确定线圈位于中性面的时刻以及根据电流最大找出线圈平行磁感线的时刻.

(3)判断线圈中磁通量Φ最小、最大的时刻及磁通量变化率最大、最小时刻.