高中物理一日一題(81) 交流電的產生原理

2021-02-13 高中物理研究
高中物理題(81交流電的產生原理

河南省信陽高級中學     陳慶威

 

1.(2018海南卷)(多選)(難度0.65)如圖,在磁感應強度大小為B的勻強磁場中,有一面積為S的矩形單匝閉合導線abcd,ab邊與磁場方向垂直,線框的電阻為R。使線框以恆定角速度ω繞過ad、bc中點的軸旋轉。下列說法正確的是(    )

 

A.線框abcd中感應電動勢的最大值是BSω

B.線框abcd中感應電動勢的有效值是BSω

C.線框平面與磁場方向平行時,流經線框的電流最大

D.線框平面與磁場方向垂直時,流經線框的電流最大

【答案】AC

【解析】

一個單匝線圈在勻強磁場中旋轉,當從中性面開始計時,產生的正弦式交變電流電動勢的瞬時值表達式為:e=Emsinωt.



交流電

交流電(英語:Alternating Current,簡寫AC)是指大小和方向都發生周期性變化的電流,因為周期電流在一個周期內的運行平均值為零,稱為交變電流或簡稱交流電。不同於方向不隨時間發生改變的直流電。

通常波形為正弦曲線。交流電可以有效傳輸電力。但實際上還有應用其他的波形,例如三角形波、正方形波。生活中使用的市電就是具有正弦波形的交流電。

發明最早交流發電機的是法國工程師A.M.皮克西(1832年)

以正弦交流電應用最為廣泛,且其他非正弦交流電一般都可以經過數學處理後,化成為正弦交流電的疊加。正弦電流(又稱簡諧電流),是時間的簡諧函數。

當閉合線圈在勻強磁場中繞垂直於磁場的軸勻速轉動時,線圈裡就產生大小和方向作周期性改變的正弦交流電。

現在使用的交流電,一般頻率是50Hz 。

我們常見的電燈、電動機等用的電都是交流電。在實用中,交流電用符號"~"表示。

 

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