第一讲：交变电流的产生和描述第一讲：交变电流的产生和描述交变电流交变电流第五章第五章选修选修3—23—2知识网络知识网络::知识网络知识网络::交变电交变电流流交变电流的产生及其变化规律交变电流的产生及其变化规律描述交变电流的物理量描述交变电流的物理量最大值最大值瞬时值瞬时值有效值有效值周期、频率周期、频率交流电路交流电路电感、电容的作用电感、电容的作用变压器变压器远距离输电远距离输电一、交变电流的产生和变化规律一、交变电流的产生和变化规律一、交变电流的产生和变化规律一、交变电流的产生和变化规律11．什么是交变电流？．什么是交变电流？11．什么是交变电流？．什么是交变电流？大小和方向都随时间做周期性变化的大小和方向都随时间做周期性变化的电流电流叫叫交变电流交变电流。。22．交流电的产生及变化规律？．交流电的产生及变化规律？22．交流电的产生及变化规律？．交流电的产生及变化规律？产生：产生：线圈在匀线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，可向的轴匀速转动时，可产产生正弦交流电生正弦交流电。。中性面（中性面（SB⊥SB⊥））：：ADDCCB跟磁场方向垂直的平面跟磁场方向垂直的平面叫做叫做中性面。中性面。线圈经过线圈经过中性中性面面时：时：ΦΦ最大（最大（BSBS）；）； V//BV//B∴∴EE感感==Φ/t△△Φ/t△△==00。。☆☆．中性面与峰值面的比较．中性面与峰值面的比较☆☆．中性面与峰值面的比较．中性面与峰值面的比较AADDCCBB峰值面（峰值面（SS∥∥BB））：：线圈经过线圈经过峰值峰值面面时：时：Φ=0Φ=0；； VB⊥VB⊥∴∴EEmm=nBSω=nBSω33．．定量分析交变电流的变化规律：定量分析交变电流的变化规律：33．．定量分析交变电流的变化规律：定量分析交变电流的变化规律：以矩形线圈经过以矩形线圈经过中性面开始计时中性面开始计时，在时刻，在时刻tt线线圈中的感应电动势（圈中的感应电动势（ABAB和和CDCD边切割磁感线）边切割磁感线）线圈平面线圈平面ωtωtvv中性面中性面BBωtωtD(C)D(C)A(B)A(B)eeCDCD=BL=BLCDCDVsinωtVsinωteeABAB=BL=BLABABVsinωtVsinωt线圈中总感应电动势线圈中总感应电动势为为::ee==EEmmsinωtsinωtee为电动势在时刻为电动势在时刻tt的瞬时值，的瞬时值，EEmm=NBS=NBSωω为电动势的最大值（峰值）。为电动势的最大值（峰值）。习题习题11：：如图所示，边长为如图所示，边长为LL的正方形线的正方形线框框abcdabcd的匝数为的匝数为nn，，adad边的中点和边的中点和bcbc边的中点边的中点的连线的连线OO′OO′恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为度为BB，线圈与外电阻，线圈与外电阻RR构成闭合电路，整个线圈构成闭合电路，整个线圈的电阻为的电阻为rr。现在让线框以。现在让线框以OO′OO′连线为轴，以角速连线为轴，以角速度度ωω匀速转动，从图示时刻开始计时，求：匀速转动，从图示时刻开始计时，求：11）闭合电路中电流瞬时值的表达式；）闭合电路中电流瞬时值的表达式；22）当）当t=t=p/4ωp/4ω时，电阻时，电阻RR两端的电压值。两端的电压值。【答案】【答案】trRnBlisin)(2)1(2)(42)2(2rRRnBl变式：变式：一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势ee随随时间时间tt的变化如图所示，下列说法中正确的是（的变化如图所示，下列说法中正确的是（））A.tA.t11时刻通过线圈的磁通量为零时刻通过线圈的磁通量为零B.tB.t22时刻通过线圈的磁通量的绝时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大对值最大C.tC.t33时刻通过线圈的磁通量变化时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大率的绝对值最大D.D.每当每当ee改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都最大最大解析：解析：tt11和和tt33时刻电动势为零，线圈处时刻电动势为零，线圈处于中性面位置，此位置磁通量最大，磁通量的变化率于中性面位置，此位置磁通量最大，磁通量的变化率为零，...
