【知识点详解】
1. **交变电流的基本概念**:交变电流是指电流的大小和方向随时间周期性变化的电流,通常用正弦函数来描述其变化规律。
2. **交流电流的峰值与有效值**:交流电流的峰值是电流在正弦波形中的最大值,有效值则是交流电流等效于直流电流时产生相同热效应的值。例如题目中提到的交流电瞬时值,可以计算其有效值进行比较。
3. **交流发电机的工作原理**:旋转电枢式交流发电机是通过电磁感应原理工作的,电枢转动时切割磁感线产生交流电动势。电枢的匝数和转速都会影响电动势的大小。
4. **交流电动势的表达式**:交流电动势的一般形式为e=E_m sin(ωt+φ),其中E_m是最大电动势,ω是角频率,t是时间,φ是初相位。题目中给出的表达式e=εmsinωt,可以通过改变电枢的匝数和转速推导新的电动势表达式。
5. **电阻在交流电路中的功率计算**:电阻在直流电路中电热功率P=V^2/R,在交流电路中,若电压是正弦波形,功率的有效值P'=(V_{eff})^2/R,其中V_{eff}是电压的有效值。
6. **方波交流电源的功率问题**:方波交流电源的平均功率与直流电源功率的关系,涉及到有效值的概念,以及不同波形下的平均值计算。
7. **增大感应电流最大值的方法**:可以通过增大磁感应强度、提高转动角速度、增加线圈面积或增加单匝线圈长度来增大感应电动势的最大值。
8. **交流电动势的特点**:交流电动势的最大值与角频率、磁通量的变化率等因素有关,但最大值与频率无关,而有效值与频率有关。
9. **交流电动势的周期、瞬时值和有效值**:根据交流电动势的表达式,可以计算出周期、判断特定时刻的电动势大小,并计算有效值。
10. **电热毯电路分析**:涉及交流电压的瞬时值和有效值,以及不同连接方式下电热丝的功率变化。
11. **拉出线框时的能量转换**:线框在磁场中匀速拉出时,拉力做功转化为线框的内能(热能),拉力功率与拉力大小、速度和位移有关,热量与通过导线截面的电量和电阻有关。
12. **自感现象**:开关S合上时,通过灯泡A1的电流突然增大,由于自感现象,L会产生反电动势阻碍电流的突然变化,使得A1先暗后亮,A2则逐渐亮起。
13. **自感电动势和自感系数**:自感电动势与电流变化率成正比,比例系数即为自感系数,由此可以计算切断电路时的自感电动势和自感系数。
14. **交流发电机的感应电动势计算**:利用法拉第电磁感应定律,结合线圈的匝数、磁感应强度、线圈面积和角速度,可以计算感应电动势的最大值和瞬时值。同时考虑外电路电阻,可计算电路中的电流和功率。
这些知识点涵盖了高中物理中关于交变电流和描述交变电流的物理量的基本概念、计算方法和应用,对于理解和解决相关问题具有重要作用。