§2—§2—１交变电流１交变电流江苏省高邮中学黄干江苏省高邮中学黄干双双法拉第电磁感应定律告诉我们：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，会产生感应电流，而磁通量变化的方式不同，产生的感应电流也不同，感应电流可以是恒定的，可以是变化的，可以是周期性变化的，本节我们将研究一种十分重要的周期性变化的电流——正弦交变电流．思考思考11：什么是交变电流？：什么是交变电流？I０tI０t11．方向不随时间变化的电流称为直流．方向不随时间变化的电流称为直流一、交变电流一、交变电流22．交变电流：大小和方向都随时间做周期性．交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流变化的电流比较：比较：ＡＢＣＤＥＦ思考思考22：：交变电流是如何产生的呢？交变电流是如何产生的呢？思考：这样的发电机是怎样产生交变电流的呢？(甲)(乙)(丙)(丁)EI，电流方向：.E,I,Φ.EI，电流方向：.=0=0有最大值有最大值有最大值a—>b有最大值有最大值b—>aE,I,Φ.=0=0有最大值二、正弦交变电流的产生和表述二、正弦交变电流的产生和表述（1）线圈平面与磁感线垂直的位置叫中性面。（（22））线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零（ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为零。1.1.中性面中性面（3）线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。正弦交变电流的图像正弦交变电流的图像思考：正弦交变电流是否可以用数学公式来表示呢？思考：正弦交变电流是否可以用数学公式来表示呢？2.交流电的公式推导从中性面开始，线圈以角速度从中性面开始，线圈以角速度ωω，以，以adad，，bcbc的中点连线为轴逆时针旋转的中点连线为轴逆时针旋转思考：经思考：经tt时间线圈与中性面的夹角为多少？时间线圈与中性面的夹角为多少？abab和和cdcd金属棒切割磁感线产生的电动势各为多大？金属棒切割磁感线产生的电动势各为多大？两金属棒作为等效电源是串联还是并联的？两金属棒作为等效电源是串联还是并联的？正弦式交流电流：电路中的电流、电压按正正弦式交流电流：电路中的电流、电压按正弦规律变化的电流。弦规律变化的电流。tEemsintBsesintIimsinRSEr～在只含有电阻的电路中，适用于直流电路的欧姆定律也适用于交变电流电路。其等效电路图如上。设整个电路的电阻为R则：tUumsin3.3.交变电流的种类交变电流的种类乙：示波器中的锯齿波扫描电压丙：电子计算机中的矩形脉冲丁：激光通信中的尖脉冲甲：家庭电路中的正弦交变电流1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是，属于正弦交变电流的是。tiABCDABDA三、课堂练习22、交变电流：、交变电流：和和都随时间都随时间做做的电流叫做交变的电流叫做交变电流．电流．电压和电流随时间按电压和电流随时间按变化的交变化的交流电叫正弦交流电．流电叫正弦交流电．33、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生．．44、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做的位置叫做．线圈平面每经过．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变圈转动一周，感应电流方向改变．．5、一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度100πrad/s。（1）写出感应电动势的瞬时值表达式。（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式，在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？（3）线圈从中性面转过180度的过程中，电动势的最大值、平均值分别是多少？（4）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？答案（1）e=311Sin100πt（2）I=3.11Sin（100π*1/120）=3.11*1/2=1.55（A）（3）Em=...
