第五单元 交变电流第一节交变电流【知能准备】1、交变电流: 和 都随时间做 的电流叫做交变电流,电压和电流随时间按 变化的交流电叫正弦交流电。2、交流电的产生:线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转动轴匀速转动时,线圈中就会产生 。3、当线圈平面垂直于磁感线时,线圈各边都 磁感线,穿过线圈磁通量 ,磁通量变化率 ,感应电动势 ,线圈中感应电流 ,这样的位置叫做 。线圈平面每经过 一次,感应电流方向就改变一次,因此线圈转动一周,感应电流方向改变 。4、匝数为 N,面积为 S 的线圈在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速旋转,角速度是 ω,线圈中的感应电动势的峰值 Em= 。若从中性面开始计时,那么在任一时刻 t 感应电动势的瞬时值 e= 。若线圈电阻为R,则感应电流的瞬时值 i= 。【同步导学】1. 正弦交流电的产生如图 1 所示,设矩形线圈 abcd 以角速度 ω 绕 oo' 轴、从线圈平面跟磁感线垂直的位置开始做逆时针方向转动.此时,线圈都不切割磁感线,线圈中感应电动势等于零.经过时间 t 线圈转过 ωt 角,这时 ab 边的线速度 v 方向跟磁感线方向夹角等于 ωt ,设 ab 边的长度为l,bd 边的长度为 l',线圈中感应电动势为。当线圈转过 T/4 时间,线圈平面转 到 跟 磁 感 线 平 行 的 位 置,ωt=π/2,sinωt =1,ab 边和 cd 边都垂直切割磁感线,线圈中感应电动势最大,用 Em来表示,Em=NBSω.则线圈经过任意位置时,感应电动势的瞬时值:e =Emsinωt,可见,线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。2.中性面当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时,各边都不切割磁感线,线圈中没有感应电流,这个特定位置叫做中性面。应注意:①中性面在垂直于磁场位置。②线圈通过中性面时,穿过线圈的磁通量最大。③线圈平面通过中性面时感应电动势为零。④线圈平面每转过中性面时,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,一周里线圈中电流方向改变两次。用心 爱心 专心3.正弦交流电的变化规律 当线圈从中性面开始转动,在一个周期中,电路中的感应电动势、感应电流与路端电压的变化规律相同。它们的变化规律既可以用瞬时表达式,描述如下:e =Emsinωt根据闭合电路欧姆定律:,令,则 i=Imsinωt路端电压:u=iR=ImRsinωt,令 Um=ImR,则 u=Umsinωt 又可以用交变电流的图象,描述如下图 2:例 1 一矩形线圈,...