高二物理交变电流包括以下几种:
1. 正弦式交变电流:电动势随时间按正弦规律变化,输出的电压和电流也随时间按正弦规律变化。
2. 峰值式交变电流:电动势和电压的峰值与时间无关,与线圈的形状有关。
3. 锯齿式交变电流:输出电压在正向和负向的最大值之间交替变化,周期恰好与线圈中电流的变化周期相同。
4. 平台式交变电流:电动势在零和最大值之间周期性地变化,输出电压的变化频率与线圈每秒转动的圈数有关。
此外,还有含有电阻、电感、电容元件的交流电路也是高二物理交变电流的重要内容。这些内容涵盖了交变电流的电路模型、磁场模型和一般模型,以及描述交变电流的物理量,如电压、电动势、有效值等。此外,还涉及了交流电在生活和工业中的广泛应用,如变压器、电感器、发电机等。
题目:一个线圈接在交流电源上,产生的交变电流为I = 2A,若将这个线圈匝数减半,使其在频率为原来两倍的交流电源上工作,求此时线圈中的交变电流的有效值。
解答:
设原来线圈的匝数为N,线圈的电阻为R。根据交流电的有效值定义,有:
I_{有} = \frac{I_{m}}{\sqrt{2}}
其中,I_{m}为线圈中最大电流。
根据法拉第电磁感应定律,有:E = N \frac{d\phi}{dt}
其中,E为线圈中的电动势,N为线圈匝数,\phi为磁通量变化率。
根据欧姆定律,有:I = \frac{E}{R}
将以上三式代入已知条件,可得:
I_{有} = \frac{2}{\sqrt{2}}A = \sqrt{2}A
当线圈匝数减半时,即N/2时,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律可得:
I_{有} = \frac{N/2 \times \frac{4\pi}{\sqrt{2}f}}{R} = \frac{4\pi}{\sqrt{2}fR}A
其中,f为频率。
将已知条件代入上式可得:I_{有} = 4A。
所以,当线圈匝数减半、频率变为原来两倍时,线圈中的交变电流的有效值为4A。