知识点:
知识点一|交变电压的形成
1.形成
如图所示,将闭合线圈放在匀强磁场中,并绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
2.交变电压
(1)定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电压。
(2)按余弦规律变化的交变电压叫余弦式交变电压。
3.余弦式交变电压
(1)形成:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。
(2)函数表达式(线圈在中性面位置开始计时)
①电动势e随时间变化的规律:e=Emsinωt。
②负载两端电流u随时间变化的规律:u=ωt。
③电流i随时间变化的规律:i=ωt。
其中ω等于线圈转动的角速率交变电流交变电流,Em=ω=nBSω。
(3)图像(如图所示)
[考法指导]
1.余弦式交变电压的变化规律(线圈从中性面位置开始计时)
2.两个特殊位置的特性
(1)线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大,
e=0,i=0,电压方向将发生改变。
(2)线圈平面与中性面垂直时,S∥B,Φ=0,
最大,e最大,i最大,电压方向不改变。
知识点二|描述交变电压的数学量
1.周期和频度
(1)周期T:交变电压完成一次周期性变化(线圈转动一周)所需的时间,单位是秒(s),公式为
(2)频度f:交变电压在1s内完成周期性变化的次数,单位是赫兹(Hz)。
(3)周期和频度的关系:
2.交变电压的“四值”
(1)瞬时值:交变电压某一时刻的值,是时间的函数。
(2)峰值:交变电压的电压或电流所能达到的最大值。
(3)有效值:跟交变电压的热效应等效的恒定电压的值叫作交变电压的有效值。对余弦式交变电压,其有效值和峰值的关系为:
(4)平均值:交变电压图像中波形与纵轴所围面积跟时间的比值,其数值可以用
对交变电压“四值”的比较和理解
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