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第1节
交变电流
一、交变电流
1．交变电流：大小和方向都随时间做_______变化的电流，称为交变电流，简称交流．
2．直流：方向不随时间变化的电流称为直流．
周期性
在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流．实验装置如图所示：
二、交变电流的产生
1．在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流。
2．线圈平面垂直于磁感线时，线圈中的感应电流为零，这一位置叫中性面线圈平面经过中性面时，感应电流方向就发生改变．线圈绕轴转一周经过中性面两次，因此感应电流方向改变两次。
3．中性面、中性面的垂直位置的特性比较
中性面
中性面的垂直位置
图示
位置
线圈平面与磁场垂直
线圈平面与磁场平行
磁通量Φ
最大
0
磁通量变化率
0
最大
感应电动势
0
最大
感应电流
0
最大
电流方向
改变
不变
三、交变电流的变化规律
1．正弦式交变电流
(1)定义：按正弦规律变化的交变电流，简称正弦式电流。
函数
图象
瞬时电动势：
e＝Emsin
ωt
瞬时电压：
u＝Umsin
ωt
瞬时电流：
i＝Imsin
ωt
表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流的峰值，而e、u、i则是这几个量的瞬时值。
a
b
c
d
K
L
A
B
a
b
c
d
K
L
A
B
a
b
c
d
k
L
A
B
a
b
c
d
k
L
A
B
a
b
c
d
k
L
A
B
法拉第电场感应定律
经典例题分析
1.如图所示，线圈平面从中性面开始转动，角速度为ω.经过时间t，线圈转过的角度是ωt，ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt.设ab边长为L1，bc边长为L2，线圈面积S＝L1L2，磁感应强度为B，则：
(1)ab边产生的感应电动势多大？(2)整个线圈中的感应电动势多大？(3)若线圈有N匝，则整个线圈的感应电动势多大？(4)若从垂直中性面的位置开始计时，电动势的表达式还是按正弦规律变化吗？线圈电动势的最大值与开始计时的位置是否有关呢？
2.(多选)如图所示为交流发电机示意图，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，两个电刷E、F分别压在两个滑环上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路的连接．关于其工作原理，下列分析正确的是
(
)
A．当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大B．当线圈平面转到中性面的瞬间，线圈中的感应电流最大C．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量最小D．当线圈平面转到跟中性面垂直的瞬间，线圈中的感应电流最小
