交变电流的产生和描述(陈乐辉)

器设备所标的额定电压和额定电流的数值，一般交
经
知
典 流电表测量的数值，都是指有效值(除非有特殊说 能
题
优
型 探
明)．
化 演
究
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练
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第10章 交变电流
课堂互动讲练
基
课
础
堂
知 一、正弦式电流的变化规律
互
识 梳
1．正弦式电流的变化规律(线圈在中性面位置开
第10章 交变电流
基
课
础
堂
知
互
识
动
梳
讲
理
练
第一节
交变电流的产生和描述
经
知
典
能
题
优
型
化
探
演
究
练
.
1
基
第
础
一
知 识
节
梳
交
理
变
电
流
经
的
典 题
产
型
生
探 究
和
描
述
第10章 交变电流
课
基础知识梳理
堂
互
动
讲
练
课堂互动讲练
经典题型探究
知 能
优
化
演
知能优化演练
练
.
2
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第10章 交变电流
基
基础知识梳理
第10章 交变电流
基
课
础
堂
知
互
识
动
梳
讲
理
练
经
知
典
能
题
优
型
化
探
演
究
练
.
返6回
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第10章 交变电流
(3)变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
基 础
①电动势(e)：e＝_E__m_s_in_ω__t _
课 堂
知 识
②电压(u)：u＝_U__m_s_in_ω__t_
互 动
梳 理
③电流(i)：i＝__Im__si_n_ω_t__
基
Im
Um
课
础 知
I＝___2_，U＝___2__，E＝Em.
堂 互
识
2
动
梳
讲
理
ΔΦ
练
3．平均值： E ＝n__Δ_t__＝BL v .
经 典
4．相位：在正弦交变电流的公式U＝Emsin(ωt
知 能
题
优
型 探
＋φ)中，ωt＋φ叫______，φ叫___相__位_，两支交
化 演
究 初流相的位相位之差叫做它们的______．
练
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第10章 交变电流
基
课
础
堂
知
互
识
动
梳
讲
理
练
经
知
典
能
题
优
型
化
探
演
究
练
交流发电机模型的原理简图
.
返4回
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基 础 知 识 梳 理
第10章 交变电流
课
堂
L2
互
动
L1
讲 练
经
知
典
能
题
优
型
化
探
演
究
图10－1－1
练
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经 (2)有效值：让交流与恒定电流分别通过大小_相__同_ 知
典
能
题 型
的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的
优 化
探 究
_热__量___相等，则这个恒定电流I、恒定电压U就是
演 练
这个交变电流的有效值．
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第10章 交变电流
(3)正弦交变电流的有效值与峰值之间的关系
能 优
型
化
探
演
究 C.从 A~D 时刻线圈转过的角度为 2π
练
D.若从 O~D 时刻历时 0.02 s，则在 1 s 内交变
电流的方向改变 100 次 .
返16回
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第10章 交变电流
基 即时应用(即时突破，小试牛刀)
课
础 知
1．如图10－1－3所示，单匝矩形线圈在匀强磁场
堂 互
识 梳
练
相位差
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第10章 交变电流
基 础
特别提示：(1)只有正弦交变电流的最大值和有效
课 堂
知
互
识 值满足 2倍关系，其他交变电流无这种关系，且 动
梳 理
用电器铭牌上标出的值均为有效值(电容器除外)．
讲 练
(2)通常所说交变电流、电压的数值，各种交流电
经 典 题 型 探 究
第10章 交变电流
课 堂 互 动 讲 练
知 能 优 化 演 练
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第10章 交变电流
基
课
础 2.交变电流瞬时值表达式的书写基本思路
堂
知 识
(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象或
互 动
梳 理
由公式Em＝nBSω求出相应峰值．
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第10章 交变电流
基
课
础 特别提醒：在交变电流的产生过程中，要特别注 堂
知 识
意两个特殊位置的不同特点．
互 动
梳 理
(1)线圈平面与中性面重合时，S⊥B，Φ最大，
讲 练
ΔΦ/Δt＝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，
经 ΔΦ/Δt最大，e最大，i最大，电流方向不改变． 知
动 讲
理 始计时)
练
经
知
典
能
题
优
型
化
探
演
究
练
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基 础 知 识 梳 理
经 典 题 型 探 究
第10章 交变电流
课 堂 互 动 讲 练
知 能 优 化 演 练
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基 础 知 识 梳 理
课
础
堂
知
互
识 一、交变电流的产生和变化规律
动
梳 理
1．交变电流：__大__小___和__方__向___都随时间做周
讲 练
期性变化的电流叫交变电流．
2．正弦交变电流
经 (1)特点：随时间按正(余)弦规律变化的交变电
知
典 题
流．
能 优
型 探
(2)产生：如图10－1－1所示，将线圈置于匀强磁
化 演
究 场中，并绕垂直于_磁__感__线__的轴做匀速转动．
中匀速转动，其转动轴线OO′与磁感线垂直．已
动 讲
理 知匀强磁场的磁感应强度B＝1 T，线圈所围面积 练
S＝0.1 m2，转速12 r/min.若从中性面开始计时，
讲 练
(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系
式．
经 如：①线圈从中性面开始转动，则it图象为正弦 知
典 题
函数图象，函数式为i＝Imsinωt.
能 优
型 探
②线圈从垂直中性面开始转动，则it图象为余弦
化 演
究 函数图象，函数式为i＝Imcosωt.
练
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典
能
题
优
型
化
探
演
究
练
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针对训练 1：某线圈在匀强磁第10章 交变电流
场中绕垂直于磁场的转轴匀速转
基
课
础
堂
知 动，产生交变电流的图象如图所示，
互
识
动
梳
讲
理 由图中信息可以判断（ ）
练
A.在 A 和 C 时刻线圈处于中性面位置
经
知
典 题
B.在 B 和 D 时刻穿过线圈的磁通量为零
讲 练
(4)图象(如图10－1－2)
经
知
典
能
题
优
型
化
探
演
究
练
图10－1－2
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第10章 交变电流
基 二、描述交变电流的物理量
1
课
础 知
1．交变电流的周期和频率的关系：T＝__f _.
堂 互
识
动
梳 理
2．峰值和有效值
讲 练
(1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的_最__大__值_．