交变电流是怎么产生的
交变电流是怎样产生的 课件 (27张)
第三章 交变电流
3.2 交变电流是怎样产生的
如何产生交变电流？
根据法拉第电磁感应定律，只要通过闭合 导体的磁通量发生变化，就可以产生感应电动 势和Байду номын сангаас应电流。
怎样能使穿过闭合回路的磁通量发生变化？
让闭合导体与磁极做相对运动是最简单 的一种方式
如果磁体与闭合导体间不停的呈周期性 的相对运动就可以得到不间断的大小和方向 呈周期性变化的交变电流。
特点:B∥S，φ=0，E最大，I最 大，感应电流方向a到b
感应电动势与感应电流随时间变化有何规律呢？
设矩形线圈的ab边
长为l， 在匀强磁场 B中绕垂直于磁场的 v2
对称轴以角速度ω匀 v
a(b)
ωt v1
速转动，以线圈经过
中性面开始计时，在
v
任意时刻t线圈中的
感应电动势为多大？
d(c)
e 2Blv1 2Blv sin t 思考：若线圈有n匝呢？
（3）电路上的电压按正弦规律变化u Um sin t
电流 i Im sin t通过R时：
u iR，Um ImR.
正弦交变电流的图像
e
o Em
i
o Im
u
图
像
t
中 有
哪
些
信
t息
？
o Um
t
直接读出：周期 (频率)、最大值、 计时位置
间接得出：角速 度、有效值、磁 通量的变化率、 瞬时值表达式
令 Em BS 则有e Em sin t
注意：与线圈的形状、转轴的位置无关。
e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值．
对正弦交变电流几点说明
交变电流的产生和描述课件
本课程将介绍交变电流的产生方式、描述方法及其应用案例。让我们一起探 索电力学的奥秘吧！
交变电流的概念
定义
交替变化方向的电流称为交 流电，简称交流。它的电流 方向和大小随时间而变化。
种类
交流电有很多种，如单相交 流、三相交流、高频交流等。
历史
交流电最早是由尼古拉·特斯 拉等人研制成功的，它的应 用开创了电力工业的新时代。
产生交变电流的方式
摇把发电机
通过人力将转子转动，驱动发电机产生交流电。
轮式发电机
通过机械能将发电机旋转，产生交流电。目前是最 常用的发电方式之一。
交变电流的描述
1
波形图表示交变流
交变电流是一种随时间而变化的电流，可用波形图表示，一般用正弦波或方波表 示。
2
峰值电压和有效值电压的概念
峰值电压是交变电压峰幅值的一半，有效值电压是连续变化的电压值的均方根值。
交流电可以伤人甚至致死，需要特殊的安全措施和设备。
结论
交变电流在现代社会中的应用
交变电流在电力、机械、通讯、电子、照明等众多 领域得到了广泛应用。
交变电流的未来趋势
借助新技术的不断发展，交变电流有望继续在清洁 能源、节能减排等方面发挥重要作用。
3
三相电流及其特点
三相电流是由三个不同相位的交流电平衡组成。它具有电压高、功率大等特点。
交变电流应用案例
交流电的应用场合
交流电广泛应用于家庭、学校、工厂、医院等各个领域，是人类生产生活不可或缺的能源之 一。
交流电的优点
交流电输送能量损耗小、距离远、效率高、稳定性好等优点，是电力传输的首选。
交流电的缺点
交变电流_精品文档
交变电流交变电流是指电流随时间变化而反复改变方向的电流。
在交流电路中，电流的方向会以固定的频率改变，这个频率通常是以赫兹（Hz）为单位来表示，也就是每秒钟的周期数。
交变电流是电力系统中最常见的电流形式之一，其在工业和家庭用电方面都得到了广泛的应用。
交变电流的产生主要是通过交流电源来实现的。
交流电源通常由发电厂提供，通过输电线路将电能送至各个家庭和工业设施。
当交流电源供电时，电荷会来回移动，并且随着时间的改变而改变方向，从而形成了交变电流。
与之相对应的是直流电流，它是指电流方向保持不变的电流形式。
交变电流的特点是它的方向和大小会随着时间的改变而不断变化。
它的波形通常是一个正弦曲线，通过周期性的变化来描述电流的变化规律。
在一个完整的周期内，电流会先达到最大值，然后逐渐减小至零，再反向增大到负的最大值，最后再次回到零。
这个变化的过程会不断重复。
交变电流的频率是指电流方向变化的速度，单位是赫兹。
在电力系统中，常见的频率是50赫兹和60赫兹，分别对应每秒钟50次和60次的方向变化。
在不同地区使用的电力系统中，频率可以有所不同。
交变电流的应用广泛。
在家庭用电方面，我们常用的交流电就是通过电网供应的。
家庭中的电器设备如电视、冰箱、洗衣机等都是使用交变电流工作的。
而在工业领域，交变电流同样得到了广泛应用。
比如通过电动机将电能转化为机械能、通过变压器进行电能的传输和变压、通过电炉加热等都是利用了交变电流的特性。
在交流电路中，我们需要对交变电流的性质进行研究和分析。
其中一个重要的参数是交变电流的幅值，即电流在一个周期内的最大值。
通过了解电流的幅值，我们可以更好地设计电路和选择合适的电器设备。
此外，交变电流还具有频率、相位等特性，这些特性对于电路的稳定性和性能也具有重要影响。
因此，对于交变电流的研究和应用具有重要的意义。
它不仅应用广泛，还是电力系统的基础。
通过对交变电流的认识和理解，我们可以更好地利用电能，提高电力系统的效率和安全性。
交变电流的产生原理
交变电流的产生原理
交变电流是指电流以正弦波形进行周期性变化的电流，它是由发电机或其它电动机产生的，是指电压在正弦波形中变化的电流。
交变电流的产生原理主要是发电机运转产生电压，有三种类型的发电机：同步发电机、双向发电机和逆变器。
同步发电机是由一个磁芯、一个电枢和一个定子组成的发电机，它的工作原理是利用磁芯的磁场产生电压，当定子上的线圈受到磁场的作用时，会产生电动势，从而产生电流。
定子上的线圈受到不断变化的磁场的作用，因此产生的电压也就是交变电压。
双向发电机是一种双向发电机，它与同步发电机类似，但是它的磁芯和电枢都是双向的，它的工作原理与同步发电机类似，也是利用磁芯的磁场产生电压，但是由于磁芯和电枢都是双向的，所以它产生的电压也是交变电压。
逆变器是一种电动机，它的工作原理是将交流电压转换成相应的直流电压，它的结构由变压器、晶闸管和反激积分器组成，晶闸管和反激积分器将交流电压进行脉冲改变，从而产生交变电流。
以上就是交变电流的产生原理。
交变电流的产生不仅可以用于发电，还可以用于调整和控制电力系统中的机械设备，是现代电力系统中不可缺少的一种电流。
正弦式交变电流是如何产生的
正弦式交变电流是如何产生的
正弦式交变电流是通过在交流电源中产生的。
交流电源通常由发电厂产生，其原理是利用发电机（发电机组）将机械能转化为电能。
具体来说，正弦式交变电流的产生过程可以描述如下：
1. 旋转发电机的转子：交流发电机的转子通常是通过机械能（如水力、风能、燃料燃烧产生的热能等）的转动驱动的。
转子的转动会带动导体（发电机转子上的线圈）在磁场中运动。
2. 导体在磁场中运动：当导体在磁场中运动时，根据洛伦兹定律，会在导体中感生出电动势。
导体两端会产生电压，导致电子在导体内移动，形成电流。
3. 交变电流的产生：由于转子的转动是周期性的，所以导体在磁场中运动时产生的电动势也是周期性的。
这样，产生的电流就是周期性变化的，形成了正弦式的交变电流。
4. 调节电压和频率：通过调节发电机的转速和磁场的强度，可以调节产生的电压和频率，以满足不同电力系统的需求。
总的来说，正弦式交变电流是通过交流发电机将机械能转化为电能时产生的，其产生过程涉及导体在磁场中运动所感生的电动势，导致产生周期性变化的电流。
1/ 1。
交变电流的产生
A. e=EmSin2ωt
B. e=2EmSin2ωt
C. e=4EmSin4ωt
D. e=2EmSinωt
练习１、交变电流： 大小 和 方向 都随时间
做 周期性变化 的交流电叫做交变电流．
电压和电流随时间按 正弦规律 变化的交流电
叫正弦交流电．
２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于 磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产
5、交流电的电流--时间图
像如图所示，电流为零的时
刻是
，这些时刻线圈
与中性面的夹角为
。
电流最大的时刻
，
这时线圈平面于中性面的夹
角为
。
6、对于正弦交流电，下列说法正确的是：（ ） A.线圈转动一周，电流大小改变两次 B.线圈转动一周，电流大小不变。 C.线圈转动一周，电流大小随时改变 D.线圈转动一周，电流方向改变四次
则电路中的电流：i e Em Sint Im Sint
Rr Rr
R两端的电压：u R e R EmSint umSint
Rr Rr
1.在如图所示的几种电流随时间变化的图线中,属于 交变电流的是 A B D ，属于正弦交变电是 A
A
B
C
D
2、一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈
（2）线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一 次，线圈转一周，感应电流的方向就改变两次。
二.交变电流的图象和变化规律
1.在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动 线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。
2.若从中性面开始计时，e=EmSinωt，其中 Em=NBSω是电动势的最大值，与线圈的形状、转 轴的位置无关， e为瞬时值。 3.若将线圈与外电阻组成闭合电路，
交变电流名词解释
交变电流名词解释
交变电流 (Alternating Current，简称 AC) 是一种随时间变化而变化的电流。
它的大小和方向随时间作周期性变化，其频率一般为 50 或 60Hz，也就是人们日常所见到的电力网所提供的电流。
交变电流在电路中起着重要的作用，被广泛应用于各种电气设备和家用电器中。
交变电流的形成是由电场的变化引起的。
在交流电源的作用下，导体中的自由电子被加速和重新分布，从而形成了交变电场，进而产生交变电流。
交变电流的大小和方向随时间变化，其频率取决于电源的频率。
交变电流具有一些独特的性质，例如相位不断变化、电流和电压之间存在着相位差等。
这些性质使得交变电流在电路分析和设计中扮演了重要的角色。
同时，交变电流也存在一些缺点，例如会产生电磁干扰、对绝缘材料有一定的要求等。
交变电流在各种工业、农业和民用设备中都有广泛的应用。
例如，电力系统中的交变电流是提供给各种电气设备的电源，而电子设备中也常常使用交变电流来进行各种操作和控制。
此外，交变电流还可以用于产生旋转磁场，从而驱动电动机和发电机等。
交变电流是日常生活中最常见的电流类型之一，也是电力系统中最基本的电流类型。
对于电力系统的设计、运行和维护来说，交变电流是非常重要的。
交变电流是怎样产生
④平均值： E N t
求通过某导体截面的电量一定要用平均值。
四、交变电流的特点
2、表征交流电变化快慢的物理量
U/V
交流电也用周期和频率来表示变化 的快慢
T = 1/f
0
ω = 2π/T = 2πf
T t/s
我国生产和生活用交流电的周期T＝____0_.0_2_s，频率f＝ ___5_0____Hz，角速度ω＝___3_1_4__rad/s，在1内电流的方向变化 ______1_0_0__次。
kA
L
B
无电流
电流最大、方向: a-d-c-b-a
无电流
二、交变电流的产生原理
1、感应电动势的大小和方向随时间做周期性变化。
2、感应电流的大小和方向也随时间做周期性变化。
a、线圈转动一周，两次经过中性面， 电流方向改变两次，
v
b、线圈转到中性面位置磁通量最大， 这时感应电动势最小，为零。
c、线圈转到垂直中性面位置磁通量最小， 这时感应电动势是最大。
42
3 2
解析：交流的有效值等于热效应与此交流等效的直流电的值， 为分析方便，可选交流电的一个周期进行研究。设此交变电流 的有效值为I，根据交流有效值的定义，有：
I 2RT
1 2
I12 RT
1 2
I 2 2 RT
42
所以： I
1 2
(I12
I
2 2
)
3 2
1 2
(4
2)2 (3
2)2 5A
例：如图所示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、 周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。
解析： 周期T＝0.02s ω＝2π/T＝314rad/s Im＝14.14/sin45°＝20A
《交变电流的产生和描述》 讲义
《交变电流的产生和描述》讲义一、交变电流的引入在我们的日常生活中，电是不可或缺的。
我们所使用的大部分电器，如电灯、电视、电脑等，都需要稳定的电流来正常工作。
但有一种电流，它的大小和方向会周期性地变化，这就是交变电流。
那为什么我们要研究交变电流呢？这是因为在实际的电力传输和许多工业应用中，交变电流具有重要的优势。
比如，它能够通过变压器方便地改变电压，从而实现远距离高效输电。
二、交变电流的产生交变电流的产生通常是通过电磁感应现象实现的。
以一个简单的交流发电机为例，它主要由一个可以在磁场中旋转的线圈组成。
当线圈在磁场中匀速转动时，穿过线圈的磁通量就会发生周期性的变化。
根据法拉第电磁感应定律，闭合电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
由于磁通量的变化是周期性的，所以产生的感应电动势也是周期性变化的。
具体来说，当线圈平面与磁场方向平行时，磁通量的变化率最大，感应电动势达到最大值；当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零。
这样，随着线圈的不断转动，感应电动势就会按照正弦或余弦规律变化，从而产生了交变电流。
三、交变电流的描述为了准确地描述交变电流，我们引入了一些物理量。
1、周期（T）和频率（f）周期是指交变电流完成一次周期性变化所需要的时间，单位是秒（s）。
频率则是单位时间内完成周期性变化的次数，单位是赫兹（Hz）。
它们之间的关系是：f ＝ 1/T 。
例如，我国电网提供的市电频率是 50Hz，这意味着电流的方向和大小每秒钟会改变 50 次。
2、峰值（Im 和 Um）峰值是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值。
对于正弦式交变电流，峰值与有效值之间存在特定的关系。
3、有效值有效值是根据电流的热效应来定义的。
让交变电流和直流电流通过相同的电阻，如果在相同的时间内产生的热量相等，那么这个直流电流的值就称为交变电流的有效值。
在正弦式交变电流中，有效值与峰值的关系是：I ＝ Im ／√2 ，U ＝ Um ／√2 。
2024高考物理一轮复习--交变电流的产生和描述
交变电流一、交变电流的产生规律1．正弦式交变电流的产生(1)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 ①B ，Φ最大，ΔΦΔt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变。
①线圈平面与中性面垂直时，S ①B ，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)交变电动势的最大值E m ＝nBSω，与转轴位置无关，与线圈形状无关。
2．产生正弦交流电的四种其他方式 (1)线圈不动，匀强磁场匀速转动。
(2)导体棒在匀强磁场中做简谐运动。
(3)线圈不动，磁场按正弦规律变化。
(4)在匀强磁场中导体棒的长度与时间成正弦规律变化。
3．交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)4．书写交变电流瞬时值表达式的步骤(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图像读出或由公式E m ＝nωBS 求出相应峰值。
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式。
①线圈从中性面位置开始计时，则i －t 图像为正弦函数图像，函数表达式为i ＝I m sin ωt 。
①线圈从垂直于中性面的位置开始计时，则i －t 图像为余弦函数图像，函数表达式为i ＝I m cos ωt 。
二、交变电流有效值的求解方法1．有效值的规定交变电流、恒定电流I 直分别通过同一电阻R ，在交流电的一个周期内产生的焦耳热分别为Q 交、Q 直，若Q 交＝Q 直，则交变电流的有效值I ＝I 直(直流有效值也可以这样算)． 2．有效值的理解(1)交流电流表、交流电压表的示数是指有效值；(2)用电器铭牌上标的值(如额定电压、额定功率等)指的均是有效值； (3)计算热量、电功率及保险丝的熔断电流指的是有效值； (4)没有特别加以说明的，是指有效值；(5)“交流的最大值是有效值的2倍”仅适用于正(余)弦式交变电流． 3．有效值的计算(1)计算有效值时要根据电流的热效应，抓住“三同”：“相同时间(周期整数倍)”内“相同电阻”上产生“相同热量”，列式求解．(2)分段计算电热求和得出一个周期内产生的总热量． (3)利用两个公式Q ＝I 2Rt和Q ＝U 2Rt 可分别求得电流有效值和电压有效值．(4)若图象部分是正弦(或余弦)式交变电流，其中的14周期(必须是从零至最大值或从最大值至零)和12周期部分可直接应用正弦式交变电流有效值与最大值间的关系I ＝I m 2、U ＝U m2求解．4．几种典型交变电流的有效值三、交变电流“四值”的理解和计算交变电流“四值”的比较四、针对练习1、如图所示，一矩形线圈的面积为S ，匝数为N ，电阻为r ，处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中，绕垂直磁场的水平轴OO ′以角速度ω匀速运动。
交变电流的产生
5、 一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势 、 的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度 的最大值为 ， 100πrad/s。 。 （1）写出感应电动势的瞬时值表达式。 ）写出感应电动势的瞬时值表达式。 （2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电 ）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路， 总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬 路的 总电阻为 ， 时表达式， 时电流强度的瞬时值为多少？ 时表达式，在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？ 时电流强度的瞬时值为多少 度的过程中， （3）线圈从中性面转过 ）线圈从中性面转过180度的过程中，电动势的最 度的过程中 大值、平均值分别是多少？ 大值、平均值分别是多少？ （4）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？ ）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？
u=Umsinωt Um=ImR 叫电压的最大值（峰值） 叫电压的最大值（峰值） 电流通过R时 电流通过 时： u = iR，Um = Im R.
课堂练习
大小 和方向 １、交变电流： 交变电流： 都随时间做 周期性变化 的电流叫 做交变电流． 做交变电流．电压和电流随时间按 正弦规律变化的交流电叫正弦交流电
i = Im sin ωt
2、电流按正弦规律变化 3、电压按正弦规律变化
电流i通过 时 电流 通过R时：u = iR，Um = Im R. 通过
成立条件： 成立条件： 转轴垂直匀强磁场， 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时
四、交流电的图像
b
c
d
d
K A
c
b d L
c
a
b a
b a
b
c
d
a
k
L
A
k
交变电流的产生和变化规律
交变电流的产生和变化规律引言交变电流是指在电路中，电流的方向、大小和频率都随着时间而不断变化的一种电流。
交变电流在电力系统、通信系统、电子设备等各个领域中都有广泛的应用。
本文将详细介绍交变电流的产生和变化规律。
交变电流的产生交变电流的产生是基于电磁感应原理的。
当磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势，从而引起电流的流动。
具体来说，如果把导体环绕在一个磁场中，当磁场的磁极朝向导体的一面移动时，磁通量就会发生变化，从而在导体中产生感应电动势。
如果在导体两端接上电路，就会产生交变电流。
交变电流的大小和方向取决于磁场的变化情况和导体的位置和形状。
交变电流的变化规律交变电流的周期交变电流的周期是指电流方向和大小所经历的完整循环的时间。
交变电流的周期取决于电源的频率和电路的构造。
在电力系统中，交流电源的频率通常为50Hz或60Hz。
因此，交变电流的周期为20ms或16.67ms。
交变电流的幅值交变电流的幅值指交变电流在一个周期内通过任意一点时的最大值。
由于交变电流的大小在周期内不断变化，因此常常用有效值表示交变电流的大小。
在电力系统中，交流电源的电压为220V或110V。
因此，交变电流的有效值为220V/根号2或110V/根号2，约为156V或78V。
交变电流的频率交变电流的频率指单位时间内交变电流的周期数，通常用赫兹（Hz）表示。
在电力系统中，交流电源的频率通常为50Hz或60Hz。
交变电流的相位交变电流的相位是指交变电流相对于某一参考点的相位差。
在电路中，电流和电压之间的相位差决定了电路中能量的传输方式。
在交流电路中，电流和电压的相位关系取决于电路元件的阻抗和电路中电流和电压的相对位置。
总结本文详细介绍了交变电流的产生和变化规律。
交变电流在电力系统、通信系统和电子设备中都有广泛的应用。
在实际应用中，理解交变电流的产生和变化规律对于正确设计和使用电路至关重要。
交变电流知识点范文
交变电流知识点范文交变电流是指方向和大小均随时间变化的电流。
它是由交流电源产生的，具有一定的频率和振幅。
下面将介绍一些关于交变电流的基本知识点。
1.交变电流的定义和特点：-交变电流是指电流方向和大小随时间变化的电流。
-交变电流的频率是指单位时间内交流电流的变化次数，单位为赫兹（Hz）。
-交变电流的振幅是指电流的最大值。
-交变电流的波形可以是正弦波、方波、锯齿波等。
2.交变电流的产生：-交变电流可以通过变压器将直流电源转换为交流电源。
-交变电流也可以通过震荡器、振荡电路或发电机等设备产生。
3.交变电流的频率：-电力系统中常用的交流电频率为50赫兹或60赫兹。
-不同国家和地区有不同的交流电频率标准。
4.交变电流的优势：-交变电流可以通过变压器进行高效率的电压升降。
-交变电流可以通过输电线路远距离传输。
-交变电流可以方便地进行电力分配和控制。
5.交变电流的应用：-交变电流广泛用于家庭和工业电力供应。
-交变电流也用于电子设备、通信系统和控制系统等。
6.交变电流的计量和单位：-交变电流的电量单位为安培（A）。
-交变电流的电压单位为伏特（V）。
-交变电流的频率单位为赫兹（Hz）。
7.交变电流的相位和相位差：-相位是指交变电流波形相对于时间轴的相对位置。
-交变电流的相位差是指两个或多个交流电流波形之间的时间差或相位差。
8.交变电流的阻抗和功率：-交变电流通过电阻时，会产生功率损耗。
-交变电流通过电感时，会产生电感阻抗。
-交变电流通过电容时，会产生电容阻抗。
-交变电路中的总阻抗是由电阻、电感和电容的复合阻抗所组成的。
9.交变电流的电压和电流关系：-交变电路中，电压和电流之间存在相位差。
-交变电路中的电压和电流可以通过欧姆定律进行计算。
10.交变电流的安全注意事项：-由于交变电流的频率较高，对人体有一定的危险性。
-在操作交变电流设备时，需要遵守安全操作规程，使用绝缘工具和正确的个人防护装备。
总结：交变电流是电力系统中常用的电流形式之一，具有方便传输和分配的优势。
交变电流的产生原理
交变电流的产生原理
交变电流的产生原理是通过改变导体中的电场和磁场来实现的。
当导体在磁场中运动时，导体中的自由电子受到磁场力的作用而产生电流。
这个过程可以通过法拉第电磁感应定律进行解释。
根据法拉第电磁感应定律，当导体通过磁场的变化时，导体中会产生感应电动势。
当导体形成闭合回路时，这个感应电动势会驱动自由电子在导体内部流动，形成一定方向的电流。
交变电流的产生是通过使导体在磁场中运动来实现的。
如果一个导体在磁场中运动，并且运动的速度或导体与磁场的相对运动速度发生变化，那么导体中的自由电子就会感受到不断变化的磁场，从而产生交变电动势。
具体来说，当导体移动时，导体中的自由电子会感受到磁场力的作用而受到一定方向的力。
这个力会将自由电子推向导体的一端，使得该端电荷的分布变得不均匀。
而根据库伦定律，不均匀电荷分布会产生电场。
因此，导体的一端就会出现电场。
当导体移动的方向改变时，自由电子会受到相反方向的磁场力作用，导致电荷分布发生相反的变化，从而产生相反方向的电场。
这一过程不断重复，使得导体的两端交替出现电场变化，从而产生了交变电动势和交变电流。
总结起来，交变电流的产生原理是通过改变导体中的电场和磁场来实现的。
当导体在磁场中运动时，导体中的自由电子受到磁场力的作用，从而产生交变电动势和交变电流。
第1节交变电流
第1节交变电流一、交变电流1．交变电流大小和方向都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。
二、交变电流的产生1．过程分析2．中性面线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场垂直时所在的平面。
三、交变电流的变化规律1() A．线圈平面与磁感线方向平行B．通过线圈的磁通量达到最大值C．通过线圈的磁通量的变化率达到最大值D．线圈中的感应电动势达到最大值2、(多选)下图中哪些情况，线圈中产生了正弦交变电流(均匀速转动)()3、线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图1所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是()A．磁通量和感应电动势都在变大B．磁通量和感应电动势都在变小C．磁通量在变小，感应电动势在变大D．磁通量在变大，感应电动势在变小1.有一个正方形线框的线圈匝数为10匝，边长为20 cm ，线框总电阻为1 Ω，线框绕OO ′轴以10π rad s 的角速度匀速转动，如图5-1-5所示，垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5 T ，求：(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电动势随时间变化的表达式。
2.如图5-1-6所示，一半径为r ＝10 cm 的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B ＝5π2T 的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线OO ′以n ＝600 r min 的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置(图中位置)时开始计时。
(1)写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式；(2)求线圈从图示位置开始在160s 时的电动势的瞬时值； (3)求线圈从图示位置开始在1 s 时间内的电动势的平均值。
1向平行于纸面并与ab 边垂直，在t ＝0时刻，线圈平面与纸面重合(如图5-1-8)，线圈的cd 边离开纸面向外运动，若规定由a →b →c →d →a 方向的感应电流为正，则能反映线圈中感应电流I 随时间t 变化的图像是( )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5-1-9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 ．t 2时刻穿过线圈的磁通量为零C ．t 2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3．(多选)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的波形如图5-1-10 所示，可知( )A ．在t 1时刻穿过线圈的磁通量达到峰值B ．在t 2时刻穿过线圈的磁通量达到峰值C ．在t 3时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值D ．在t 4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值(2)其他几种不同类型的交变电流达标练习1、如图所示的各图像中表示交变电流的是( )2、(多选)某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量Φ随时间变化的规律如图1所示，则( )A ．t 1时刻，穿过线圈的磁通量的变化率最大B ．t 2时刻，穿过线圈的磁通量的变化率为零C ．t 3时刻，线圈中的感应电动势为零D ．t 4时刻，线圈中的感应电动势最大3、一交流发电机的感应电动势e ＝E m sin ωt ，如将线圈的匝数增加一倍，电枢的转速也增加一倍，其他条件不变，感应电动势的表达式将变为( )A ．e ′＝2E m sin 2ωtB ．e ′＝2E m sin 4ωtC ．e ′＝4E m sin 2ωtD ．e ′＝4E m sin 4ωt4、(多选)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5-1-11甲所示，产生的交变电动势的图像如图乙所示，则( )A ．t ＝0.005 s 时穿过线框的磁通量的变化率为零B ．t ＝0.01 s 时线框平面与中性面重合C ．感应电动势的最大值为311 VD ．线框转动是从中性面开始计时的5、如图4甲所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO ′以恒定的角速度ω转动。
交变电流点点清专题1 交变电流的产生原理
交变电流点点清专题1 交变电流的产生一、知识清单1．交变电流的定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变电流。
2．正弦交变电流：随时间按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流，3．交变电流的产生（1）产生方法：将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁场方向的轴做匀速转动，线圈中就会产生正（余）弦交流电。
（2）中性面：与磁场方向垂直的平面叫中性面，当线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为0，感应电动势为0，线圈转动一周，两次经过中性面，线圈每经过一次中性面，电流的方向就改变一次。
中性面又是交变电流的方向转折点。
交流电瞬时值表达式的具体形式是由开始计时的时刻和正方向的规定共同决定的。
若从中性面开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量最大，但线圈两边的运动方向恰与磁场方向平行，不切割磁感线，电动势为零，故其表达式为；但若从线圈平面和磁场平行时开始计时，虽然该时刻穿过线圈的磁通量为零，但由于此时线圈两边的速度方向和磁场方向垂直，电动势最大，故其表达式为。
4．交变电流的变化规律（1）矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式，但不是惟一方式。
例如导体在匀强磁场中垂直磁场方向，按正弦规律运动切割磁感线也产生正弦交流电。
（2）线圈所在的计时位置不同，产生的交变电流的正、余弦函数的规律表达式不同。
（3）函数图象二、典型例题例题1、在匀强磁场中中有一长方形闭合导线框，分别以相同的角速度绕图a、b、c、d所示的固定转轴旋转，用Ia、Ib、Ic、Id表示四种情况下线框中电流的有效值，则（AD）。
A: Ia=Id B: Ia>Ib C: Ib>Ic D: Ic=Id解析:问题求解：一长方形闭合导线框在磁场中旋转，根据法拉第电磁感应定律可得，产生的感应电动势为：，产生的感应电流为：，由于角速度相同，导线框在相同时间内的面积变化也相同，即相同，则四种情况下线框中电流的有效值相等，即，故D项正确。
交变电流的产生(PPT)5-2
句，引进动作的施事，前面的主语是动作的受事（施动者放在被字后，但有时省略）：解放军到处～（人）尊敬｜那棵树～（大风）刮倒了｜这套书
一.交变电流的产生
1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。 2.交变电流的产生：由交流发电机的线圈在匀强磁场中 匀速旋转产生交变电流，每当线圈平面处于与磁感线垂 直的位置时，电流的方向发生改变。
3.中性面：线框平面与磁感线垂直位置。
（1）线圈位于中性面时，各边都不切割磁感线，线圈中 没有感应电流。
值都为最大。
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
时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的
是：
D
A. t1时刻通过线圈的磁通量为零；
B. t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；
C. t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大
D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对
（2）线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一 次，线圈转一周，感应电流的方向就改变两次。
不带袖子和领子的上衣。 【背信弃义】不守信用，不讲道义。 【背兴】〈方〉形倒霉：真～，刚穿的新衣服拉（）了个口子。 【背眼】（～儿）形人们不
易看见的（地方）。 【背阴】ī（～儿）①动阳光照不到：楼后～的地方还有积雪。②名阳光照不到的地方：找个～儿凉快凉快。 【背影】（～儿）名人体 的背面形象：我看着他的～，目送； 网站模板下载站点 www.mo-ban.top 网站模板下载站点 好的运气：走～。②形运气不好：总不来好牌，真～。 【背字儿】〈方〉名背运?：走～。 【钡】（鋇）名金属元素，符号a（a）。银白色， 化学性质活泼，容易氧化，燃烧时发出绿色光。用来制合金、烟火和钡盐等。 【钡餐】名诊断某些食管、胃肠道疾患的一种检查方法。病人服硫酸钡后，用
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E ＝BLv1＝BLvsinθ
一、认识交流发电机——将机械能转化为电能
1.发电机的基本构造：
电枢------产生感应电动势的线圈 磁极------产生磁场
交流发电机的基本结构
2.分类：
旋转电枢式发电机（图a）： 定子------磁极 转子------电枢
旋转磁极式发电机（图b): 定子------电枢 转子------磁极
交变电流是如 何产生的呢？
二、交变电流产生原理
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。
B A
C D
甲
C D
B A
丙
问
B
C
题
A
D
：
为
什 么
乙
会
产
C
B
生
D
电
A
流
？
丁
B A
C D
问题1:
当ABCD线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边
切割磁感线?
将立体图转化为侧视图来分析
B
v
A
C D
I=0
乙
甲
丙
甲
丁
乙 甲
丙
甲
丁
I=0
I方向：adcba
I=0
I方向：abcda
问题5:
结合i-t图像及过程分判断电流在哪些位置感应电流的方向发生了变化？一
个周期内电流的方向变化了几次？
中性面:线圈平面与 磁感线垂直的位置
B A
C D
①线圈通过中性面瞬间不切割磁感线，感应电动势、感应电流为零。
②每当线圈经过中性面一次，感应电流方向就改变一次。 ③中性面位置磁通量最大，磁通量的变化率等于０。
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
Em=NBSω叫电动势的峰值 Im=Em/R叫电流的峰值 Um=ImR叫电压的峰值
乙
甲
丙
甲
乙
中性面的垂面：（1）感应电动势、感应电流大小 （2）磁通量、磁通量的变化率的大小
【归纳总结】 1、电流的大小 2、电流的方向
三.交变电流的变化规律
在匀强磁场B中，矩形线圈AB边长为L1，BC边长为L2，逆时针 绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为ω，从中性面开始计时， 经时间t，线圈中的感应电动势是多少？
I方向：adcba
I=0
I方向：abcda
问题2:
判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有，标出
电流方向；若无，说明原因。
I=0
I方向：adcba
I=0
I方向：abcda
问题3:分析线圈由甲转到乙，由乙转到丙，由丙转到丁，由丁转到甲的 过程中电流大小变化的情况？
问题4:从E经负载流向F的电流记为正，在电流—时间图中画出甲、乙、 丙、丁四个位置对应的时刻。猜测在一个周期内感应电流随时间变化的 关系，大致画出i—t图线。
3.2交变电流是怎样产生的
❖ 知识回顾：
1．交变电流的特点？ 大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称交流电。
2.产生电磁感应现象的条件？如何判断感应电流的方向 回路中磁通量发生变化 楞次定律或右手定则
3.导体切割磁感线时：感应电动势大小表达式？ E＝BLv(v⊥B)
v
E ＝0（v∥B）
i I m sin t
电流 i I m sin t 通过R时：
u iR， U m I m R.
3、电路上的电压的瞬时值
u U m sin t
注意 成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时
e Em
0 -Em
i
Im
0
-Im
u
Im
0
-Im
t e Em sin t
t i I m sin t
B
A C
D
v2
θ
v
θ
v1
问题：
①线圈与中性面的夹角是多少？ ②ab边切割的有效速度是多少？ ③ab边的速度用ω如何表示？ ④ab边产生的感应电动势多大？ ⑤线圈中感应电动势多大？若线圈的匝数为N匝呢？
交变电流的变化规律
1、电动势的瞬时值
e Em sin t
Em=NBSω叫电动势的峰值
2、电流的瞬时值
t u U m sin t
小结
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电变电流的变化规律： （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。
（2）大小变化规律-------按正弦规律变化