1、2.2 交变电流的描述 每课一练（粤教版选修3-2）我夯基，我达标1.一个耐压为250V、电容量为4.0的电容器，它可与电动势为V的交流电源连接，当接在交流电源上时所带的最大电荷量为C。解析：电容器的耐压值是最大值，交流电的电功势是有效值，所以有：E=电容器的最大带电荷量为答案：176.8 1010-52.一阻值恒定的电阻器，当两端加上10V的直流电压时，测得它的功率为P；当两端加上某一正弦交流电压时，测得它的功率为。由此可知该交流电压有效值为_V，最大值为_V。答案：7.07 103.一交流电压它的周期为_s，0.035s时的电压为_V。用交流电压表测得时读数应为_V。答案：0.02 -53
2、6 3804.某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图2-2-7所示。如果其他条件不变，仅使线圈的转速加倍，则交流电动势的最大值的周期分别为（ ）图2-2-7A.400V，0.02sB.200V，0.02sC.400V，0.08sD.200V，0.08s解析：从图中可看出该交变电压最大值原来是100V，周期是0.04s；当转速加倍时，周期变为0.02s，Em=nBS=2Em=200V。答案：B5.图2-2-8中各图线中不表示交流电的是（ ）图2-2-8解析：交变电流是填大小和方向都随时间做周期性变化的电流，B图中电流的方向不随时间变化，故选B。答案：B6.如图2-2-9表示一交变电流随时间
3、变化的图像，此交变电流的有效值是（ ）图2-2-9A.B.5AC.D.3.5A解析：根据焦耳定律有I2R0.02=解得：I=5A，即应选B答案：B7.将两个同样的是电阻，分别通以最大值相同的方波和将正弦交流电经整流器处理后得到电流波形刚好去掉了半周的电流，如图2-2-10所示，求在相同时间内，电流对电阻做的功之比。图2-2-10解析：由1：2=4：1答案：1：2=4/18.把U0=10V的直流电压在阻值为R的电阻上，其发热功率跟另一个交流电压加在阻值为的电阻上相同，则这个交流电压的峰值为（ ）A.10VB.10C.20VD.20解析：设这个交变电流有效值为V，由题意知故选D正确。答案：A我综合
4、，我发展9.如图2-2-11所示线圈abcd面积为0.05m2，共100匝数，线圈电阻为1，外接电阻R=9，匀强磁场的磁感线应强度为当线圈以300rad/min转速匀速旋转时，求：图2-2-11（1）若线圈处于中性面开始计时，写出经圈中感应电动势的瞬时值表达式。（2）经圈转过时电动势的瞬时值为多大？ 解析：由Em=NBS1，=2f=2n，可直接写出e=Emsint，得出电动势的瞬时值表达式，求瞬时值时，只需要把t的时刻代入表达式就可以了。解：（1）（2）当10.如图2-2-12所示，交变电流发电机的矩形框ab=dc=0.40m，bc=ab=0.20m，共有50匝线圈，其电阻r=1.0，在磁感应
5、强度B=0.20T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的对称轴OO以的转速匀速转动，向R=9.0的电阻器供电，求：图2-2-12 （1）发电机产生的电动势的最大值；（2）从线框处于中性面时开始计时，写出闭合电路中电流随时变化的函数表达式；（3）交变电流电压表和电流表的示数；（4）此发电机的功率。解析：（1）线圈面积：线圈旋转角速度：（2）（3）电压表示数（即路端电压示数）：电流表示数：（4）发电机的功率：11.某交变电流电压表达式为求这个交变电压的最大值Um、有效值U、周期T、频率f。画出交变电流的u-t图。解析：已知交变电流的电压表达式，正弦符号前的系数即为最大值，根据正弦式交变电流的电压有效值与
6、最大值的关系，可求得U；再根据据题意，交变电流电压最大值Um=20V，有效值画出交变电流的电压随时间变化图像如图2-2-13所示。图2-2-1312.若将一只具有单项导电性的二极管与某用电器串联后接于正弦交流电源上，借助示油器可观察到通过该用电器的交流电流如图2-2-14所示，已知其最大值In，则其有效值为多大？图2-2-14解析：Q直=I2RT，而该正弦交流电被削去一半，在一周期内产生热Q=由电流有效值定义有。13.如图2-2-15所示，边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中以OO边为轴匀速转动，角速度为，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：图2-2-15（1）线圈从图示位置
7、转过的过程中产生的热量Q；（2）线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量q。解析：（1）线圈中的电流为正弦交流电，故产生热量其中I为电流有效值，T为转动周期；（2）通过的电量14.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定角度绕垂直于磁场的固定轴转动，线圈匝数为N=100，穿过每匝线圈的磁通过量随时间按正弦规律变化，如图2-2-16所示，发电机内阻r=5.0，外电阻R=95。已知感应电动势最大值Em=N为穿过每匝线圈的磁通量最大值。求串联在外电路中的交流电流表（不计电阻）的读数。图2-2-16解析：由图可知代入公式可得所以交流电流的最大值库Im=Em/R+r=2A交流电流表的读数为I=Im/
