第十四章 交变电流第一单元 交流电的产生及变化规律基础知识一．交流电大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。 其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，正弦式电流产生于在匀强电场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次。二．正弦交流电的变化规律 线框在匀强磁场中匀速转动．1．当从图 12—2 即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2．当从图位置开始计时： 则：e=εmcosωt， i＝Imcosωtωt 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）．3．对于单匝矩形线圈来说 Em=2Blv=BSω； 对于 n 匝面积为S 的线圈来说 Em=nBSω。对于总电阻为 R 的闭合电路来说Im=mER三．几个物理量1．中性面：如图所示的位置为中性面，对它进行以下说明： （1）此位置过线框的磁通量最多． （2）此位置磁通量的变化率为零．所以 e=εmsinωt=0， i＝Imsinωt=0 （3）此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图中的 t2，t4时刻，因而交流电完成一次全变化中线框两次过中性面，电流的方向改变两次，频率为 50Hz 的交流电每秒方向改变 100 次．2．交流电的最大值： εm＝BωS 当为 N 匝时 εm＝NBωS （1）ω 是匀速转动的角速度，其单位一定为弧度／秒，nad/s（注意 rad 是radian 的缩写，round/s 为每秒转数，单词 round 是圆，回合）． （2）最大值对应的位置与中性面垂直，即线框面与磁感应强度 B 在同一直线上． （3）最大值对应图中的 t1、t2时刻，每周中出现两次．3．瞬时值 e=εmsinωt， i＝Imsinωt 代入时间即可求出．不过写瞬时值时，不要忘记写单位，如 εm=2202V，ω=100π，则 e=2202 sin100πtV，不可忘记写伏，电流同样如此．4．有效值：为了度量交流电做功情况人们引入有效值，它是根据电流的热效应而定的．就是分别用交流电，直流电通过相同阻值的电阻，在相同时间内产生的热量相同，则直流电的值为交流电的有效值． （1）有效值跟最大值的关系 εm=2 U 有效，Im=2 I 有效用心 爱心 专心 （2）伏特表与安培表读数为有效值． （3）用电器铭牌上标明...
