题型一交变电流的变化规律及图像

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高三物理高考第一轮复习课件：交变电流的产生和描述

提示:由Φ—t图象可以看出,在磁通量为零的时刻,磁
通量的变化率最大,产生的感应电动势也最大,原因是此时线圈的两边框垂直切割磁感线,产生的感应电动势为最大值.
热点二对交变电流有效值的理解 1.交变电流的“四值”的比较
物理量瞬时值
物理含义
重要关系
交变电流某一时刻的值
e=Emsin ωt i=Imsin ωt
=0.02 s
线圈匀速转动一周,外力做功大小等于电功的大小,即
W=I2(R+r)T=( E )2(R+r)T Rr
代入数据得W=98.6 J
(4)从t=0起转过90°的过程中,Δt内流过R的电荷量 q= NΦtNBS N1 B l2 l
(Rr)t Rr Rr 代入数据得q=0.1 C.
答案 (1)adcba (2)e=314cos 100πt V
第十章交变电流传感器
第1课时交变电流的产生和描述变压器考点自清
一、交变电流的产生和变化规律 1.交变电流
大小和方向都随时间做周期性变化的电流,叫做交变电流,简称交流（AC）.
2.正弦式交变电流（如图1所示）
图1
（1）定义:按正弦规律变化的交变电流.
（2）产生:将闭合矩形线圈置于匀强磁场中,并绕垂
变化,且最大感应电动势Em=nBabω,所以感应电动势的瞬时值表达式为e=nBabωsin ωt.
(3) En Φ t nπB2 / (a) b2nπBab
(4)i=
e
nBasbinπ
3
3nBab
Rr Rr
2(Rr)
答案 (1)自下而上 (2)e=nBabωsin ωt
(3) 2nBab

交变电流

演示: 演示:观察直流电和交变电流的波形图
一、交变电流的概念
1、直流电流(DC) 、流电流
方向不随时间变化的电流称为直流电。方向不随时间变化的电流称为直流电。电池供给的电流,大小和方向都不随时间变化, 供给的电流,大小和方向都不随时间变化,所以属于直流. 于直流.
2、交变电流(AC) 、变电流
A(B)
V⊥B ⊥
B
感应电流方向C到感应电流方向到D
中性面线圈平面与磁感线垂直的位置（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最线圈经过中性面时穿过线圈的磁通量最中性面但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零（2）线圈经过垂直中性面时，穿过线圈的磁通）线圈经过垂直中性面时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，线圈中的电量为零，但磁通量的变化率最大，线圈中的电动势为最大。动势为最大。线圈经过中性面时，电流将改变方向，（3）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周两次经过中性面一周，经过中性面，圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次
家庭电路中的电流, 家庭电路中的电流,大小和方向都随时间做周期性变化,这样的电流叫做交变电流。期性变化,这样的电流叫做交变电流。
二、交变电流的产生
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴转动
动画模拟 : 交流发电机的原理
交变电流产生示意图：交变电流产生示意图：
假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图甲至乙。假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图甲至乙。考虑下面几个问题。个问题。 1、图中，在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个甲转到乙的过程中，边中电流向哪个、图中，在线圈由甲转到乙的过程中方向流动？方向流动？ 2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流、在线圈由丙转到丁的过程中，边中电流向哪个方向流动？ 3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，线圈中电流最大? 线圈中电流最大 4、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从E经过、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，经过负载流向F的电流记为正反之为负。的电流记为正，负载流向的电流记为正，反之为负。在横坐标上标出线圈到达丁几个位置时对应的时刻。甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。

交流电的变化规律

3、交变电流的有效值交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流电的有效值。（1）只有正余弦交变电流的有效值才一定是最大值的 2 倍。
2 （2）通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；交流电器的额定电压、额定电流、保险丝的熔断电流等都是指有效值。（电容器的耐压值是交流的最大值。）
解：画出T/2的图像如图示，
在T/2中，放电管发光的时间为
t ( 3T T ) 5 T 8 6 24
放电管实际发光的时间占总时间的5/12,
在一小时内放电管实际发光的时间为
t 5 1小时 25分钟 12
u/V
1000
500 3 500 2
500
0
T TT T 12 8 6 4
（2）由图示位置转过60。角时的感应电动势值（3）由图示位转过60。角过程中产生的感应电动势值（4）交流电压表的示数（5）线圈转动一周在电
阻R上产生的热量（6）在周期内通过电阻
R的电荷量为多少。
V
2．如图甲所示，电阻R的阻值为50Ω，在ab间加
上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是( C ) A．电阻R的功率为200W B．电流表示数为2A C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14rad/s D．如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍
2.周期和频率
a. 周期交变电流完成一次周期性变化所需的时间, 叫做交变电流的周期，通常用T表示，单位是s．
b. 频率交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率，通常用f表示,单位是赫兹(Hz)．

交变电流及其产生和图象

第 1 页共 1 页交变电流及其产生和图象
1．交变电流
(1)定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流．
(2)图象：如图1甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，如图甲所示．
图1
2．正弦交变电流的产生和图象
(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动．
(2)两个特殊位置的特点：
①线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦΔt
＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变． ②线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦΔt
最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变． (3)电流方向的改变：线圈通过中性面时，电流方向发生改变，一个周期内线圈两次通过中性面，因此电流的方向改变两次．
(4)图象：用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象为正弦曲线．如图2甲、乙所示．
图2。

题型一交变电流的变化规律及图像

6.如图 10110 所示，图线 a 是线圈在匀强磁场中匀速转动时产生的正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图象如图线 b所示．以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是( ) CD A．线圈先后两次转速之比为1∶2 B．交流电a的电压瞬时值u=10sin0.4πtV C．交流电b的最大值为20/3V D．在图中t=0时刻穿过线圈的磁通量为最大图10110
点评：复习时应注意以下几个方面： 1 ．交变电流的变化规律与线圈的形状及与磁场垂直的转动轴处于线圈平面内哪个位置无关． 2 ．若从线圈平面和磁场方向平行时开始计时，交变电流的变化规律为：i=Imcosωt. 3 ．要抓住表征交变电流特征的几个物理量：周期、频率、角速度、有效值、最大值，写出交变电流的表达式，进一步画出交流电的图象，也可以由交变电流的瞬时值表达式以及图象找出交变电流的最大值、周期等参量．
图1015
【解析】 1 带电粒子在电场中每运动一个周期，粒子的速度即恢复射入时的状态 — —平行于金属板， L n 所以交变电压的频率应满足方程，即 v0 f f nv0 / L(n 1、、 2 3)
2 因带电粒子在垂直于金属板方向做单向的反
复加速、减速运动，每次加速和减速过程中在垂直金属板方向的位移大小都相等，其大小为 1 qu0 T 2 qu0T 2 x ( ) 2 dm 2 8dm 欲使粒子能以平行于金属板方向飞出，则应有 L d nT , 2nx v0 2
图1012
【解析】图示位置线圈平面与磁感线平行，因为cd 边离开纸面向外运动，cd边产生最大感应电动势，由右手定则cd上产生c→d的感应电流，线圈中的电流为a→b→c→d→a(为正)，故选项C正确．答案： C 点评：线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周内线圈中电流方向改变两次 ( 周期性改变一次) ．

专题26 交变电流的图像问题(解析版)

专题二十六交变电流的图像问题基本知识点1．交变电流的图象物理意义：描述交变电流（电动势e 、电流i 、电压u ）随时间t （或角度t ）变化的规律。

2．正弦式交变电流的图像3．几种不同类型的交变电流4．重要知识点(1)物理学中，正弦交变电流与余弦交变电流统称为正弦式交变电流，简称正弦式电流。

(2)因e ∝ΔΦΔt，故Φ -t 图象与e -t 图象互余。

(3)确定正弦式交变电流的瞬时值表达式需要解决三个问题：①交变电流的最大值；②产生交变电流的线圈转动的角速度；③线圈的计时位置。

(4)线圈转动一周两次经过中性面，因此一个周期内交变电流方向改变两次。

例题分析一、正弦式交变电流的判断例1 下列方法中能够产生正弦式交变电流的是( )(对应训练)如图所示的图象中表示交变电流的是( )二、交变电流图像的物理量例2 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图像如图所示，则( )A ．交流电的频率是4π HzB ．当t ＝0时，线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大C ．当t ＝π s 时，e 有最大值D ．t ＝32π s 时，e ＝－10 V 最小，磁通量变化率最小 (对应训练)一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴匀速转动，线圈中的感应电动势e 随时间t 变化的规律如图所示，则下列说法正确的是( )A．图像是从线圈平面位于中性面开始计时的B．t2时刻穿过线圈的磁通量为零C．t2时刻穿过线圈的磁通量的变化率为零D．感应电动势e的方向变化时，穿过线圈的磁通量的方向也变化三、交变电流的图像求法例3如图所示，虚线OO′的左边存在着方向垂直于纸面向里的匀强磁场，右边没有磁场．单匝矩形线圈abcd的对称轴恰与磁场右边界重合，线圈平面与磁场垂直．线圈沿图示方向绕OO′轴以角速度ω匀速转动(即ab边先向纸外、cd边先向纸里转动)，规定沿a→b →c→d→a方向为感应电流的正方向．若从图示位置开始计时，图中四个图象能正确表示线圈内感应电流i随时间t变化规律的是()(对应训练一)为了研究交流电的产生过程，小张同学设计了如下实验构思方案：第一次将单匝矩形线圈放在匀强磁场中，线圈绕转轴OO′按图甲所示方向匀速转动(ab向纸外，cd向纸内)，并从图示位置开始计时，此时产生的交流电如图乙所示。

人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律

人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
a（b）、d（c）边垂直
(丁)
切割磁感应线，
特点:垂直于中性面（B∥S）， φ=0，E最大，I最大，b→a
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
没有边切割磁感应线
(戊)
特点: 中性面(B⊥S)， Φ最大， E=0 , I=0
a（b）、d（c）边垂直
(乙)
切割磁感应线，
特点:垂直于中性面（B∥S）， φ=0，E最大，I最大，a→b
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
(丙)
没有边切割磁感应线
特点: 中性面(B⊥S)， Φ最大， E=0 , I=0
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
三．交变电流的变化规律
中性面开始计时：计Em时 NBS
则有 e Em sint
e NBSsint
e ---电动势在时刻t的瞬时值， Em----电动势的最大值（峰值）
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时．
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
五、其它交变电流波形图
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
人教版高中物理选修交变电流的产生和变化规律
小结
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2、产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
3、交变电流的变化规律：（1）方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。

13.交变电流 -典型例题-详解

交变电流第1节交变电流的产生和描述题型探究题型1 交变电流的产生及变化规律【例1】如图所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度ω逆时针匀速转动。

已知磁感应强度B=0.50T,线圈匝数N=100匝,边长L ab=0.20m,L bc=0.10m,转速n=3000r/min。

若以线圈平面与磁场夹角θ=30°时为计时起点，电动势的瞬时值的表达式为（）A．e=314sin(100πt+π3)VB．e=314sin(100πt−π3)VC．e=314√2sin(100πt+π3)VD．e=314√2sin(100πt−π3)V题型2 交流电有效值的求解【例2】一电阻接到方波交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q方；若该电阻接到正弦交流电源上，在一个周期内产生的热量为Q正.该电阻上电压的峰值均为u0，周期均为T，如图5所示.则Q方∶Q 正等于( )A.1∶ 2B.2∶1C.1∶2D.2∶1题型3 含二极管的交流电有效值的求解【例3】如图所示电路，电阻R1与电阻R2串联接在交变电源上，且R1＝R2＝10 Ω，正弦交流电的表达式为u＝202sin 100πt(V)，R1和理想二极管D(正向电阻为零，反向电阻为无穷大)并联，则R2上的电功率为( )A.10 WB.15 WC.25 WD.30 W题型4 交变电流“四值”的理解和计算【例4】越来越多的电子设备开始支持无线充电技术，无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器。

如图甲所示为某兴趣小组在模拟手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成。

已知受电线圈的匝数为n＝50匝，电阻r＝1.0 Ω，在它的c、d两端接一阻值R＝9.0 Ω的电阻．设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，可在受电线圈中产生如图乙所示的正弦交流电．求：(1)受电线圈中产生电流的最大值；(2)在一个周期内，电阻R上产生的热量；(3)从t1到1×10﹣2s这四分之一个周期的时间内，通过电阻R的电荷量大小。

高考物理母题解读(十一)交变电流1交变电流的产生与图像

高考母题解读高考题千变万化，但万变不离其宗。

千变万化的新颖高考题都可以看作是由母题衍生而来。

研究母题，掌握母题解法，使学生触类旁通，举一反三，可使学生从题海中跳出来，轻松备考，事半功倍。

母题1：交变电流的产生与图像【方法归纳】.将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁感线的轴匀速转动，线圈中就会产生出正弦式交变电流。

线圈在匀强磁场中转动时，通过线圈的磁通量最大时，磁通量变化率为零，产生的感应电动势为零；通过线圈的磁通量为零时，磁通量变化率最大，产生的感应电动势最大；匝数为N，面积为S的线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω转动，产生的感应电动势（交变电动势）的最大值为E m=NBSω。

正弦式交变电流的图象是正弦曲线，由交变电流的图象可知交变电流的周期和最大值。

交变电流的有效值是根据同时间、同电阻、产生相同热量的直流电流的数值来确定的。

典例1。

（2012·安徽理综）图1甲是交流发电机模型示意图。

在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO’转动，由线圈引起的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO’转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电话电阻R形成闭合电路。

图1乙是线圈的住视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。

已知ab长度为L1, bc 长度为L2,线圈以恒定角速度ω逆时针转动。

（只考虑单匝线圈）（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导t时刻整个线圈中的感应电动势e1的表达式；（2）线圈平面处于与中性面成φ0夹角位置时开始计时，如图1丙所示，试写出t时刻整个线圈中的感应电动势e2的表达式；（3）若线圈电阻为r，求线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。

（其它电阻均不计）【答案】（1）e1=BL1L2ωsinωt.。

（2）e2=BL1L2ωsin(ωt+φ0.)。

（3）Q R=πRω221⎪⎭⎫⎝⎛+rRLBL。

交变电流

交变电流一、交变电流的产生和变化规律1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。

2、正弦式电流：随时间按正弦规律变化的电流叫做正弦式电流，正弦式电流的图象是正弦曲线，我国市用的交变电流都是正弦式电流3、中性面：中性面的特点是，线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，感应电动势为零，电流也为0；线圈经过中性面时，内部的电流方向要发生改变。

二、正弦式电流的变化规律(线框在匀强磁场中匀速转动)1.正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时) Em=nBSω（对于单匝矩形线圈来说E m=2Blv=BSω；对于n匝面积为S的线圈来说E m=nBSω）（1）ωt是从该位置经t时间线框转过的角度也是线速度V与磁感应强度B的夹角还是线框面与中性面的夹角（2）当从平行B位置开始计时：则：E=εm cosωt，I＝I m cosωtωt是线框在时间t转过的角度；是线框与磁感应强度B的夹角；此时V、B间夹角为（π/2一ωt）．2.两个特殊位置的特点(1)线圈平面与中性面重合时,S⊥B,Φ最大, =0,e=0,i=0,电流方向将发生改变.(2)线圈平面与中性面垂直时,S∥B,Φ=0, 最大,e最大,i最大,电流方向不改变.3、周期和频率交变电流的周期和频率都是描述交变电流变化快慢的物理量。

（1）周期T：交变电流完成一次周期性变化所需的时间。

在一个周期内，交变电流的方向变化2次。

（2）频率f:交变电流在1s内完成周期性变化的次数，单位是赫兹，符号为Hz，频率越大，交变电流变化越快。

（3）关系：πω21==T f4、瞬时值、最大值、有效值和平均值基础填空一.交变电流1．交变电流：和都随时间做________变化的电流叫交变电流，简称交流(AC)．方向变化为其主要特征． 2．正弦交变电流的产生(1)特点：按变化的交变电流．(2)产生：将闭合矩形线圈置于磁场中，并绕于磁场方向的轴做______转动，线圈中就会产生正(余)弦交变电流．二、中性面1．定义：与磁感线的平面叫做中性面．2．中性面特点：a ．线圈转到中性面时，穿过线圈的磁通量，磁通量的变化率为，感应电动势为．b ．线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次，电流的方向就改变一次．可以看出线圈转动一周，电流方向改变次。

高中物理：交变电流详解

高中物理：交变电流详解交变电流发电机产生的电动势是随时间做周期性变化的，因而用电器中的电流，电压也做周期性变化，这样的电流就做交流电流，简称交流（AC）。

方向不随时间变化的电流称为直流。

（DC）1交变电流的产生1、实验装置：如图所示，当磁场中的线圈转动时，流过电流表的电流方向就会发生改变，产生交变电流。

定义：大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫交变电流。

过程分析如图所示为线圈abcd在磁场中绕轴OO＇转动时的截面图，ab和cd两个边要切割磁感线，产生电动势，线圈上就有了电流（或者说穿过线圈的磁通量发生变化而产生了感应电流）。

具体分析可从下图中看出，图①时，导体不切割磁感线，线圈中无电流；图②时，导体垂直切割磁感线，线圈中有电流，且电流从a端流入；图③同图①；图④中电流从a端流出，这说明电流方向发生了改变。

线圈每转一周，电流方向改变两次，电流方向改变的时刻也就是线圈中无电流的时刻（或者说磁通量最大的时刻）。

由于线圈转一周的过程中，线圈的磁通量有两次达到最大，故电流的方向在线圈转一周的过程中改变两次，我们把线圈平面垂直于磁感线时的位置叫做中性面。

线圈转至中性面时，虽然磁通量最大，但磁通量的变化率却最小等于零（导体不切割磁感线）。

线圈垂直中性面时，虽然磁通量等于零，但是磁通量的变化率却最大。

中性面（1）中性面：指与磁感线垂直的平面。

（2）特点①当线圈处于中性面时，磁通量最大，磁通量变化率为零，ε=0，各边均不切割磁感线。

②当线圈转至中性面时，电流方向发生改变。

③线圈转动一周，电流方向改变两次。

2、交变电流的变化规律交变电流的数学表示式正弦交流电的电动势、电流和电压可由下图表示。

正弦交流电的变化规律线框在匀强磁场中匀速转动1．当从中性面位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：即e=εmsinωt，i＝Imsinωtωt是从该位置经t时间线框转过的角度；ωt也是线速度V与磁感应强度B的夹角；是线框面与中性面的夹角。

交变电流的产生和变化规律

2．变化规律以线圈经过中性面开始计时，在时刻 t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线）
e 2 BLv sin t1 v 2令所以2
e B L sin t
2
E m BL
则有
e Em sin t
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值．
（1）电动势按正弦规律变化 e E m sin t
一、交变电流的产生和变化规律
穿过闭合电路的磁通量发生变化时，产
生感应电流，而磁通量变化的方式不同，产
生的感应电流也不同，感应电流可以是恒定的，可以是变化的，可以是周期性变化的，本节我们将研究一种十分重要的周期性变化的电流——正弦交变电流．
一、交变电流的产生
按下图所示进行实验演示
• 实验现象：缓慢转动线圈时，电流计指针在左右摇动，线圈每转一周，指针左右摆动一次． 1．交变电流：大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称交流． 2．闭合的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生交流，但这不是产生交流的惟一方式．
二、交变电流的变化规律
如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．
• 设正方形线圈的边长为 L，在匀强磁场 B 中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示， ab 和 cd 边垂直于纸面，转轴为O．
1 ．中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面．（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为零．（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次．
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时．

交变电流的产生变化规律PPT课件

二、交变电流的变化规律
思考：设矩形线圈绕垂直于磁场的对称轴以角速度ω匀速转动，从中性面开始计时，经时间 t，线圈转过角度ωt， ab边的线速度方向与磁感线方向夹角也为 ωt，设ab边长为L1 ， bc边长为L2 ，磁感应强度为B，此时产生的感应电动势如何表示？v2 v cost感应电动势瞬时值表达式：
演讲人：XXXXXX 时间：XX年XX月XX日
（2）由电动势随时间变化的图像可否得出穿过线圈的磁通量随时间变化的图像？
部分国家交流电电压及频率
中国加拿大英国美国
220V／ 50Hz
120V／ 50Hz
240V／ 50Hz
120V／ 50Hz
德国日本韩国丹麦
220V／ 50Hz
100V／ 50Hz
220V／ 60Hz
230V／ 50Hz
交变电流的产生和变化规律
按下图所示进行实验演示
实验现象：转动线圈时，电流计指针在左右摆动，线圈每转一周，指针左右摆动一次．
产生大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称交流．
一、交变电流的产生
如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程．
甲
乙
v
a
d
v
I 0 中性面
丙
v
丁
2.一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化如图所示，则下列说法中正确的是（C D ）
A 1s时通过线圈的磁通量为零；
e/v
B 2s时通过线圈的磁通量的绝对值最大；
C 3s时通过线圈的磁通量的绝对
值最大；
1
t/s
D 每当电动势改变方向时，通过通过线圈的磁通量的绝对值最大；

交变电流课件

二、交变电流的产生
图2 假定线圈沿逆时针方向匀速转动，如图 2 甲至丁所示.请分析判断： (1)图中，在线圈由甲转到乙的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ (2)在线圈由丙转到丁的过程中，AB 边中电流向哪个方向流动？ (3)当线圈转到什么位置时线圈中没有电流，转到什么位置时线圈中的电流最大？ (4)大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，从 E 经过负载流向 F 的电流记为正，反之为负.在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻.
解析
(1)交变电流电动势的峰值为 Em＝2nBLv＝nBSω＝10×0.5×0.22×10 π V≈6.28 V 图4 电流的峰值为 Im＝ERm≈6.28 A.
(2)从中性面位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为 e＝Emsin ωt≈6.28 sin（10πt）V.
(3)线圈从中性面位置开始转过 30°，感应电动势 e＝Emsin 30°≈3.14 V.
1.交变电流
方向随时间做周期性变化的电流，简称交流 .
2.直流
方向不随时间变化的电流.
对直流电流和交变电流的区分主要是看电流
方向是否变化.
3.图象特点
(1)恒定电流的图象是一条与时间轴平行的直线 . (2)交变电流的图象有时在时间轴的上方，有时在时间轴的下方，随时间做周期性变化.
二、交变电流的产生
一、交变电流的判断例 1 如下图所示图象中属于交流电的有
(ABC)
交变电流
电流方向变化
×
图象有正负变化
二、交变电流的产生
例 2 矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说
法正确的是
× A.当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大 × B.当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零