第 1 讲 交变电流的产生和描述★★★考情微解读★★★微知识 1 交变电流、交变电流的图象1．交变电流(1)定义大小和方向随时间做周期性变化的电流。(2)图象如图甲、乙、丙、丁所示都属于交变电流。2．正弦交流电的产生和图象(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕垂直磁场方向的轴匀速转动。(2)图象：如图甲、乙所示。微知识 2 正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值1．周期和频率(1)周期 T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒(s)。公式：T＝。(2)频率 f：交变电流在 1 s 内完成周期性变化的次数，单位是赫兹(Hz)。(3)周期和频率的关系：T＝或 f＝。2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值(1)瞬时值：交变电流某一时刻的值，是时间的函数。(2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的最大值。(3)有效值① 定义：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。② 正弦交流电有效值和峰值的关系：E＝，U＝，I＝。(4)平均值：交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值。一、思维辨析(判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。)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．线圈经过中性面位置时产生的感应电动势最大。(×)3．我国使用的交流电周期是 0.02 s，电流方向每秒钟改变 100 次。(√)4．任何交变电流的最大值 Im与有效值 I 之间的关系是 Im＝I。(×)5．交流电压表及电流表的读数均为峰值。(×)二、对点微练1．(交变电流的产生)如图甲所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交变电流如图乙所示，设沿 abcda 方向为电流正方向，则下列说法正确的是( )A．乙图中 0～t1时间段对应甲图中①至②图的过程B．乙图中 t3时刻对应甲图中的③图C．若乙图中 t4等于 0.02 s，则 1 s 内电流的方向改变 50 次D．若乙图中 t2等于 0.02 s，则交流电的频率为 50 Hz答案 A 2．(交变电流的瞬时值表达式)如图所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，其转动轴线 OO′与磁感线垂直。已知匀强磁场的磁感应强度 B＝1 T，线圈所围面积 S＝0.1 m2，转速 12 r/min。若从中性面开始计时，则线圈中产生的感应电动势的瞬时值表达式应为( )A．e＝12πsin120t(V) B．e＝24πsin120πt(V)C．e＝0.04πsin0.4πt(V) D．e＝0.4πcos2πt(V)解析 矩形线圈在匀强磁场中匀速转...
