微型专题4交变电流的产生及描述[学习目标]1
理解交变电流的产生过程，能够求解交变电流的瞬时值
理解交变电流图像的物理意义
知道交变电流“四值”的区别，会求解交变电流的有效值
一、交变电流图像的应用正弦交流电的图像是一条正弦曲线，从图像中可以得到以下信息：(1)周期(T)和角速度(ω)：线圈转动的角速度ω＝
(2)峰值(Em、Im)：图像上的最大值
可计算出有效值E＝、I＝
(3)瞬时值：每个“点”表示某一时刻的瞬时值
(4)可确定线圈位于中性面的时刻，也可确定线圈平行于磁感线的时刻
(5)判断线圈中磁通量Φ及磁通量变化率的变化情况
例1(多选)如图1所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是()图1A
在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零B
线圈先后两次转速之比为3∶2C
交流电a的瞬时值表达式为u＝10sin(5πt)VD
交流电b的最大值为V答案BCD解析由题图可知，t＝0时刻线圈均在中性面，穿过线圈的磁通量最大，A错误；由题图可知Ta∶Tb＝2∶3，故na∶nb＝3∶2，B正确；由题图可知，C正确；因ωa∶ωb＝3∶2，交流电最大值Um＝nBSω，故Uma∶Umb＝3∶2，Umb＝Uma＝V，D正确
二、交变电流有效值的求解和应用对于交变电流有效值的计算一般有以下两种情况：(1)对于按正(余)弦规律变化的电流，可先根据Em＝nBSω求出其最大值，然后根据E＝求出其有效值
有关电功、电功率的计算，各种交流仪表读数都要用有效值
(2)当电流按非正(余)弦规律变化时，必须根据有效值的定义求解，在计算有效值时要注意三同：相同电阻、相同时间(一般要取一个周期)、产生相同热量
例2有两个完全相同的电热器，分别通以如图2甲和乙所示的峰值相等的方波交变电流和正
