- 高三物理交变电流求电量
高三物理交变电流求电量通常涉及以下几种情况:
1. 线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流,可根据法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势和感应电流,再根据欧姆定律求出电量。
2. 电阻与电感串联时,可根据欧姆定律和电感特性(电流不能突变)求出电感和电阻上的电压,再求解电量。
3. 理想变压器的电量可以根据功率守恒求解,根据电压和匝数比求出电压有效值,再根据电量定义式求出电量。
4. 充电电池组充满电后,其电量可以通过电荷守恒得到,即电源提供的电荷量与电路中损失的电荷量相等。
5. 在电容器的电路中,电量可以通过电荷守恒得到,即电容器两端的电压与电容器的充电电压相等,而电流随时间的变化满足正弦或余弦函数。
请注意,具体的求解方法可能会根据题目中的具体条件而变化。
相关例题:
题目:一个线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的交变电流的电动势为e = E_{m}\sin\omega t。已知线圈从中性面开始计时,已知线圈从中性面开始计时,已知线圈每分钟转动的圈数为60圈,每圈的长度为L,求经过t时间线圈转过的角度?这段时间内通过线圈横截面的电荷量是多少?
【分析】
根据电动势的最大值表达式求出最大值,再根据电动势瞬时表达式求出电动势的瞬时值表达式,从而求出电流的瞬时值表达式,再根据电流方向改变的时间求出通过线圈横截面的电荷量。
【解答】
线圈每分钟转动的圈数为60圈,则每秒转的圈数为1圈,线圈从中性面开始计时,则电动势瞬时表达式为:e = E_{m}\sin\omega t
其中E_{m}为电动势的最大值,$E_{m} = BLv_{m}$
又$v_{m} = \frac{\omega L}{2\pi}$
所以$E_{m} = BL\frac{\omega L}{2\pi}\sin\omega t$
电流的瞬时表达式为:$i = \frac{E_{m}}{R} = BL\frac{\omega L}{2\pi R}\sin\omega t$
当电流方向改变时,$\omega t = \frac{2\pi}{2}$
所以$\omega t = \frac{2\pi}{2}$时,线圈转过的角度为$\frac{\pi}{4}$
这段时间内通过线圈横截面的电荷量为:$q = It = 60BL\frac{\omega L}{2\pi R}\sin\frac{2\pi}{2}C = 30BL^{2}C$
通过以上解答,你可以了解到如何根据交变电流的电动势表达式求出电流瞬时值表达式,再根据电流方向改变的时间求出通过线圈横截面的电荷量。
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