可用2.1认识交变电流学习资料

1、可用2.1认识交变电流一、电流的分类（知道）一、电流的分类（知道） 1、恒定电流：强弱和方向都不随时间改变的电流、恒定电流：强弱和方向都不随时间改变的电流叫恒定电流。叫恒定电流。 3、交变电流：强弱和方向都随时间周期性变化、交变电流：强弱和方向都随时间周期性变化的电流。的电流。注：交直流电的本质区别是注：交直流电的本质区别是电流方向是否改变电流方向是否改变 2、直流电：方向不随时间变化的电流叫做直流电、直流电：方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流简称直流交流电是由交流电是由交流发电机交流发电机产生的。产生的。如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的

2、四个过程何时磁通量最大？何时磁通量最小？何时磁通量最大？何时磁通量最小？何时电动势最大？何时电动势最小？何时电动势最大？何时电动势最小？线圈中的电流大小和方向如何变化？线圈中的电流大小和方向如何变化？在在(a)、(c)、(e)位置，磁位置，磁通量最大；通量最大；在在(b)、(d)位置，磁通位置，磁通量最小量最小在在(b)、(d)位置，电动位置，电动势最大；在势最大；在 (a)、(c)、(e)位置，电动位置，电动势最小势最小为了能更方便地说明第个问题，我们将立体图为了能更方便地说明第个问题，我们将立体图转化为平面图来分析。转化为平面图来分析。abcd电流增大电流增大abcd电流减小电流减小dcb

3、a电流增大电流增大dcba电流减小电流减小ioEmT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt t线圈经过中性面时，感应电线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零。动势为零，感应电流为零。线圈每经过中性面一次，交流电方向改变线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次一次，线，线圈每转动圈每转动一周一周（交流电的一个周期）（交流电的一个周期） ，两次两次经过中经过中性面，交流电的方向改变性面，交流电的方向改变两次两次。中性面中性面A(B)D(C)与磁感线与磁感线垂直的平垂直的平面面尝试推导尝试推导1 1：甲、乙、丙、丁图中设匀强磁场的磁感应强度甲、乙、丙

4、、丁图中设匀强磁场的磁感应强度为为B B， ABAB、CDCD宽宽L L1 1，ADAD、BCBC长长L L2 2 ，线圈匀速转动角速度为，线圈匀速转动角速度为，试写出线圈电动势最大值试写出线圈电动势最大值E Em m的表达式。的表达式。 尝试推导尝试推导2 2：设线圈平面从中性面开始设线圈平面从中性面开始转动，角速度是转动，角速度是经过时间经过时间t t，ABAB、CDCD宽宽L L1 1，ADAD、BCBC长长L L2 2 ，磁感应强度是磁感应强度是B BBvA(B)D(C)t=0 线圈与中性面的夹角是多少？线圈与中性面的夹角是多少？ AB边的速度多大？边的速度多大？ AB边速度方向与磁场

5、方向夹角是多大？边速度方向与磁场方向夹角是多大？ AB边中的感应电动势多大？边中的感应电动势多大？ 线圈中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？tt22LVtLBLVBLesin2sin2111tSBtLBLesinsin22211 1、交变电流交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。3 3、交变电流的变化规律：、交变电流的变化规律：（1 1）方向变化规律方向变化规律-线圈平面每经过线圈平面每经过中性面中性面一次，一次，感应电流的感应电流的方向就改变方向就改变一次；线圈转动一次；线圈转动一周一周，感应电，感应电流的方向改变流的方向改变两次两次

6、。 （2 2）大小变化规律）大小变化规律-按按正弦规律正弦规律变化：变化： e=Emsint Em=NBS叫电动势的最大值叫电动势的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫电流的最大值叫电流的最大值 u=Umsint Um=ImR叫电压的最大值叫电压的最大值 小结小结2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动Em- EmsinmeEt（1 1）线圈与磁感线垂直时）线圈与磁感线垂直时感应电动势感应电动势_, ,磁通量磁通量_。是电流方向是电流方向_的位置。的位置。（2 2）当线圈与磁感线平行时：）当线圈与磁感线平行时：感应电动势感应电动势_，磁

7、通量，磁通量_。（3 3）线圈连续匀速转动的过程中：）线圈连续匀速转动的过程中：电流的大小和方向都做电流的大小和方向都做_变化。变化。04T34Tet2TT最小最小最大最大最大最大最小最小发生变化发生变化周期性周期性下列表示交变电流的有（下列表示交变电流的有（ ）例例1iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCE例例2、一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面、一矩形线圈绕垂直于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随时间的变内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是化规律如图所示，下面说法中正确的是( )：T T1 1时刻通过线圈的磁通量为零；时刻通过线圈的磁通量为零；T T2 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；最大；T T3 3时刻通过线圈的磁通量变化率的时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；绝对值最大；每当每当e e变换方向时，通过线圈的磁变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大。通量的绝对值都为最大。 D例例3 3、如图，矩形线圈面积为、如图，矩形线圈面积为s s，匝数为，匝数为N N，线圈电阻为，线圈电阻为r r，在磁，在磁感强度为感强度为B B的匀强磁场中绕的匀强磁场中绕OOOO轴以角速度轴以角速度匀速转动，外电