交变电流的图象、交变电流的产生过程

[例1]一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的是 (   )

A.t1时刻通过线圈的磁通量为零

B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大

C.t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大

D.每当e转换方向时,通过线圈的磁通量的绝对值都为最大

交变电流的变化规律

[例2]在匀强磁场中有一矩形线圈,从中性面开始绕垂直于磁感线的轴以角速度ω匀速转动时,产生的交变电动势可以表示为e=Emsinωt。现在把线圈的转速增为原来的2倍,试分析并写出现在的交变电动势的峰值、交变电动势的瞬时值表达式,画出与其相对应的交变电动势随时间变化的图象。

分析物理图象的要点:

一看:看“轴”、看“线”、看“斜率”、看“点”、看“截距”、看“面积”、看“拐点”,并理解其物理意义。

二变:掌握“图与图”“图与式”和“图与物”之间的变通关系。

三判:在此基础上进行正确的分析和判断。

综合应用

[例3] 如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动,角速度ω=200 rad/s。已知ab=0.1 m,bc=0.2 m,线圈的总电阻R=40Ω,试求:

(1)感应电动势的最大值,感应电流的最大值;

(2)设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直,写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式;

(3)画出感应电流的瞬时值iωt变化的图象;

(4)当ωt=30°时,穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大?

(5)线圈从图示位置转过的过程中,感应电动势的平均值是多大?

解析: 

 0  415550  415558  415564  415568  415574  415576  415580  415586  415588  415594  415600  415604  415606  415610  415616  415618  415624  415628  415630  415634  415636  415640  415642  415644  415645  415646  415648  415649  415650  415652  415654  415658  415660  415664  415666  415670  415676  415678  415684  415688  415690  415694  415700  415706  415708  415714  415718  415720  415726  415730  415736  415744  447090 

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