在电场作用下产生( )电流

第一章 静电场 恒定电流场

主要内容：

第1节 第2节第3节第4节第5节第6节第7节 第8节 第9节静电的基本现象和基本规律

电场 电场强度 高斯定理

电势及其梯度 静电场中的导体 静电能

电容和电容器

静电场边值问题的唯一性定理

恒定电流场

1

第1节 静电的基本现象和基本规律

一、两种电荷 二、电荷守恒 三、库仑定律

f?qq0qq0???r2，f?k2 f? q r q0 f q对q?r

qq?0rr

0：f?kr2?r

q???0对q：f??f，k?9?109Nm2/C2

k?14??，?0：真空介电常数，?0?8.85?10?12C2N?1m?2 0 ?f?1qq?0r4??2? 0rr第2节 电场 电场强度

q1?电场?q2

一 电场强度 试验电荷q0：（1）电量很小，（2）体积很小

1、

，不同位置，?f/q0一般不同 2、

，同一位置，?? ??f,f?,?f??,? ? f/q0?f?/q?0??f??/q0???? f/q0与试验电荷无关仅与电场中位置有关定义：电场强度E???

f/q0

交变电流的产生和描述

本章知识网络

1.交变电流

定义：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。如下图所示（b）、（c）、（e）所示电流都属于交流，其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流。如图（b）iiiioi产生: 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动而产生的

瞬时值:I=I msinωt

峰值:I m= nsBω/R

描 述

有效值:I?Im/2 周期和频率的关系:T=1/f 图像：正弦曲线

交变电流

应用

电感对交变电流的作用：通直流、阻交流，通低频、阻高频

电容对交变电流的作用：通交流、阻直流，通高频、阻低频

原理：电磁感应 变压比：U1/U2=n1/n2

只有一个副线圈：I1/I2=n2/n1

有多个副线圈：I1n1= I2n2= I3n3=……

变压器

变流比：

电能的输送

P2）R线 UPR线 电压损失：U损?U功率损失：P损?（远距离输电方式：高压输电

otottdotot(a)(b)(c)图151(d)(e)

所示。而（a）、(d)为直流其中（a）为恒定电流。 2.正弦交流的产生及变化规律。

(1)、产生：当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交流是随时

梁在简单载荷作用下的变形

例:多跨静定梁全长承受均布荷载q,各跨长度均为L,欲使在梁上最大正负弯矩的绝对值相等,确定B,E铰点的位置.

解:先分析附属部分，后分析基本部分，可知截面C的弯矩绝对值为

MC= q(L-x) x/2+ qLx/2= qLx/2

由叠加法和对称性可绘出弯矩图的形状如下图。最大负弯矩发生在C和D处，CD梁段的最大弯矩发生在其跨中截面G处，其值为

MG= qL2/8- MC

而AC梁段中点的弯矩为: MH= qL2/8- MC/2

可见: MH＞MG,而在AC梁段中, 最大正弯矩还不是MH而是AB中点处的MI，全梁最大正弯矩即为MI,其值为

MI= q(L-x)2/8

按原意要求,应使MI= MC,从而得 q(L-x)2/8= qLx/2

X

整理后有: x2-8 Lx+L2=0

得: x=0.1716 L 并可求得:

MI=MC=qLx/2=0.0858qL2 MG= qL2/8 - MC=0.0392qL2

相间短路为什么不会产生零序电流

正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是 们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。

1）求零序分量：把三个向量相加求和。即a相不动，b相的原点平移到a相的顶端（箭头处），注意b相只是平移，不能转动。同方法把c相的平移到b相的顶端。此时作a相原点到c相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。最

教学过程

引入: 1820年丹麦物理学家奥斯特通过实验，证明了电流可以可以产生磁场，即电可以转化为磁。那么，按照逆向思维，能否利用磁场产生电流呢？

本节课就来研究这一问题。

继奥斯特实验之后，许多著名的科学家如奥斯特、亨利、科拉顿等都对“将磁转化为电”进行过研究，但是均未取得实质性的进展。时任英国皇家研究所实验室主任的法拉第从1822年起致力于“把磁转化为电”的研究，经过十年漫长艰难的探索，最终取得了划时代的发现。首先回顾一下法拉第探索的艰难历程。

1、法拉第发现电磁感应艰难历程 课前预习

阅读课本P7-9，回答下列问题

（1）法拉第于哪一年开始致力于“把磁转化为电”的研究？当时的基本思路是什么？他做了哪几种类型的实验？结果如何？（学生回答：。。。。。。）

（2）十年后，法拉第又做了哪些实验？现象如何？（画出示意图，写出现象，在黑板上展示） （3）前两个实验中产生电流的条件是什么？实质是什么变化？不变化能否产生电流？后两个实验产生电流的条件是什么?（学生回答：前两个实验产生电流条件是开关断开、闭合，实质是电流的变化，电流不变时，不会产生电流；后两个实验产生电流的条件是磁铁的运动、磁场的变化）

教师引导、归纳：上面的4个实验都有电流产生，

???线????○???? ???线????○????

2013-2014学年度北京师范大学万宁附属中学

交变电流的产生与表达式专项训练卷

考试范围：交以电流；命题人：孙炜煜；审题人：王占国

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上

第I卷（选择题）

请点击修改第I卷的文字说明 ??○ __○?___?_?___??__?：?号?订考_订_?___??___??___??：级?○班_○?___?_?__?_?___??：名?装姓装_?__?_?___??___??_:校?○学○????????外内????????○○???????? 评卷人 得分 一、选择题（题型注释）

1．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图乙所示，产生的交变电动势随时间变化规律的图象如图甲所示，已知发电机线圈内阻为1.0?，外接一只电阻为9.0?的灯泡，则

A．电压表V的示数为20V

B．电路中的电流方向每秒改变5次 C．灯泡实际消耗的功率为36W

D．值电动势随时间变化的瞬时表达式为e?20cos5?t(V) 【答案】C 【解析】

试题分析：观察甲图可知，正弦交流电Em?202v，可知有效

静电场、恒定电流测试题

静电场、恒定电流测试题

1.一个电子在静电场中运动，且只受电场力作用，则在一段时间内， ( )

A．电子的速率可能增大 B．电子的速率可能不变

C．电子的速率可能减小 D．电子一定作匀变速运动

2.关于电场强度与电势的关系，下面各种说法中正确的是 ( )

A．电场强度大的地方，电势一定高

B．电场强度不变，电势也不变

C．电场强度为零处，电势一定为零

D．电场强度的方向是电势降低最快的方向

93．一个带正电的质点，电量q=2.0×10-C，在静电场中由a点移到b点，在这过程中，除电场力

55外，其他力做的功为6.0×10-J，质点的动能增加了8.0×10-J，则a、b两点间的电势差Ua-Ub

为 ( )

A．3×10V B．1×10V C．4×10V D．7×10V

4．如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离。在4444a点固定放置一个点电荷，带电量为＋Q，已知在＋Q的电场中b、c两点间的电势差为U。将另一个点电荷＋q从d点移动到e点的

你值得拥有,都带答案,直接搜名字加答案二字就可以。

高二物理下期3-2（1） 感应电流的产生条件

一、内容概述

我们开始学习《电磁感应》，本章以电场及磁场等知识为基础，通过实验总结了产生感应电流的条件和判定感应电流方向的一般方法——楞次定律，给出了确定感应电动势大小的一般规律——法拉第电磁感应定律。楞次定律和法拉第电磁感应定律是解决电磁学问题的重要依据。我们学习前三节，从磁通量的变化入手来探讨电磁感应现象所遵循的物理规律。注意本章知识与前面所学过的力学、电学知识密切相关，有较大的难度，希望同学们充满信心来学好这一关键章节。

二、重点知识讲解

（一）电磁感应现象

1、磁通量

设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，

平面的面积为S，则磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通

量，用Φ表示，即：Φ=BS。

应注意的是：在匀强磁场中，如某个面积与磁感应强度方向不垂直，计算磁通量时，应先找出垂直于磁感应强度的面积。如图，平面abcd与竖直方向间的夹角为θ，若匀强磁场沿水平方向，则穿过面积abcd的磁通量应为Φ=B·Scosθ，Scosθ即是面积S在垂直于磁感线方向的投影，称为“有效面积”。

2、电磁感应现

相间短路为什么不会产生零序电流

正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是 们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地时的零序分量）。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量图（为看很清楚，不要画成太极端）。

1）求零序分量：把三个向量相加求和。即a相不动，b相的原点平移到a相的顶端（箭头处），注意b相只是平移，不能转动。同方法把c相的平移到b相的顶端。此时作a相原点到c相顶端的向量（些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。最

第四节 平板应力分析

3.4 平板应力分析 3.4.1 概述

3.4.2 圆平板对称弯曲微分方程 3.4.3 圆平板中的应力

3.4.4 承受对称载荷时环板中的应力

3.4.1 概述

1、应用：平封头：常压容器、高压容器；

贮槽底板：可以是各种形状； 换热器管板：薄管板、厚管板；

板式塔塔盘：圆平板、带加强筋的圆平板； 反应器触媒床支承板等。

2、平板的几何特征及平板分类

几何特征：中面是一平面厚度小于其它方向的尺寸。 分 类：厚板与薄板、大挠度板和小挠度板。 t/b≤1/5时 (薄板) oxyz图2-28 薄板 w/t≤1/5时（小挠度）按小挠度薄板计算 3、载荷与内力

载荷：①平面载荷：作用于板中面内的载荷

②横向载荷垂直于板中面的载荷 ③复合载荷

内力：①薄膜力——中面内的拉、压力和面内剪力，并产生面内变形

②弯曲内力——弯矩、扭矩和横向剪力，且产生弯扭变形

◆当变形很大时，面内载荷也会产生弯曲内力，而弯曲载荷也会产生面内力，所以，大挠度分析要比小挠度分析复杂的多。

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◆本书仅讨论弹性薄板的小挠度理论。

4、弹性薄板的小挠度理论基本假设---克希霍夫Kirchhoff

① 板弯曲时其中面保持中性，即板中面内各点无