交变电流的产生和描述
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1.[2019·河北省定州中学检测]一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知该交变电流( )
A.周期为0.125 s
B.电压的有效值为10 V
C.电压的最大值为10 V
D.电压瞬时值的表达式为u=10sin8πt(V)
答案:B
解析:由图象可知,正弦交变电流的周期为T=0.250 s,电压的最大值为Um=20 V,A、C错误;电压的有效值U==10 V,B正确;角速度ω==8π rad/s,电压瞬时值的表达式为u=Umsinωt=20sin8πt(V),D错误.
2.
[2019·云南省建水六中模拟]交流发电机的原理如图所示,10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动,转动的角速度为10π rad/s,线圈转动过程中,穿过线圈的最大磁通量为0.1 Wb.若从线圈平面与磁场平行的位置开始计时,在t= s时,矩形线圈中产生的感应电动势的瞬时值为( )
A.27.2 V B.15.7 V
C.19.2 V D.11.1 V
答案:B
解析:线圈中产生的电动势的峰值为:Em=nΦmω=10π V=31.4 V,则电动势的瞬时值的表达式为e=31.4cos10πt(V),当t= s时,e=15.7 V,故B正确,A、C、D错误.
3.[2019·广西钦州一中考试](多选)如图,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈电阻为r,绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R,磁感应强度为B,若从图示位置开始计时,则下列说法正确的是( )
A.图示位置,穿过线圈的磁通量为零,电动势最大,且最大值为NBSω
B.R两端的电压的有效值为
C.线圈中电流的瞬时表达式i=
D.线圈转过90°的过程中,通过外电路电阻的电荷量为
答案:ABD
解析:题图图示位置,穿过线圈的磁通量为零,电动势最大,且最大值为Em=NBSω,A正确;电流有效值为:I==,R两端的电压的有效值为UR=IR=,B正确;从与中性面垂直位置开始计时,则i=cosωt,C错误;线圈转过90°的过程中通过R的电荷量:q=t=N=,D正确.
4.[2019·海南省华侨中学模拟]一根电阻丝接入220 V的直流电路中,1 min内产生的热量为Q,同样的电阻丝接入正弦交流电路中,2 min内产生的热量也是Q,则该正弦交流电路的电压最大值为( )
A.310 V B.220 V
C.155.5 V D.110 V
答案:B
解析:设正弦交流电电压有效值为U2,对于恒定电流:Q=t1,对于正弦交变电流:Q=t2,所以:U2=110 V,交流电压的峰值是:Um=U2=220 V,B正确.