第 11 章 交变电流 传感器第 1 节 交变电流的产生及描述一、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．2．正弦交流电(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)中性面① 定义：与磁场垂直的平面．② 特点：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．线圈每经过中性面一次，电流的方向就改变一次．(3)变化规律(线圈在中性面位置开始计时)① 电动势(e)：e＝Emsin ωt.② 电压(u)：u＝Umsin_ωt.③ 电流(i)：i＝Imsin_ωt.(4)图象(如图所示)二、描述交变电流的物理量1．交变电流的周期和频率的关系：T＝.2．峰值和有效值(1)峰值：交变电流的峰值是它能达到的最大值．(2)有效值：让交变电流与恒定电流分别通过大小相同的电阻，如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等，则这个恒定电流 I、恒定电压 U 就是这个交变电流的有效值．(3)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系I＝，U＝，E＝.3．平均值：＝n.1[自我诊断]1．判断正误(1)交变电流的主要特征是电流的方向随时间周期性变化．(√)(2)大小变化而方向不变的电流也叫交变电流．(×)(3)线圈经过中性面时产生的感应电动势最大．(×)(4)在一个周期内，正弦交流电的方向改变两次．(√)(5)最大值和有效值之间的倍关系只适用于正弦(余弦)交流电．(√)(6)交流电压表及交流电流表的读数均为峰值．(×)2．矩形线圈的面积为 S，匝数为 n，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，绕垂直于磁场的轴OO′以角速度 ω 匀速转动．当转到线圈平面与磁场垂直的图示位置时( )A．线圈中的电动势为 nBSωB．线圈中的电动势为 0C．穿过线圈的磁通量为 0D．穿过线圈的磁通量变化率最大解析：选 B.图示时刻线框的四边都不切割磁感线，不产生感应电动势，即线圈中的电动势为 0，故选项 A 错误，选项 B 正确；图示时刻线框与磁场垂直，磁通量最大，为 Φ＝BS，故选项 C 错误；图示位置线圈中的电动势为 0，根据法拉第电磁感应定律 E＝n 可知穿过线圈的磁通量变化率为 0，故选项 D 错误．3．(多选)某小型发电机产生的交变电动势为 e＝50sin 100πt(V)．对此电动势，下列表述正确的有( )A．最大值是 50 V B．频率是 100 HzC．有效值是 25 V D．周期是 0.02 s解析：选 CD.由 e＝Emsin ωt＝50sin 100 πt(V)可知，Em＝50 V，E 有效＝＝25 V，ω＝100π rad/s，T＝＝0.0...
