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第三章 交变电流
1、交变电流
CONTENTS
01
交变电流
02
交变电流的产生
03
交变电流变化规律
04
目标
随 堂 训 练
一、交变电流
电流的分类：
（1）.直流(DC)：
方向不随时间变化的电流称为直流电流，简称直流，例如：干电池供电的电路。
（2）.交流(AC)：
大小和方向随时间做周期性变化的电流叫作交变电流，简称交流。例如：家用照明电路。
例2：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（ ）
ABD
t
i
A
B
C
D
E
F
二、交变电流的产生
讨论：四幅图中，磁通量，感应电流，感应电动势有怎样的特点？
A
B
C
D
1.起始位置
1.B⊥S，φ最大
2. v∥B，没有边切割磁感线。
E=0，I=0
乙
A
B
C
D
2.向左转过90度
2.AB、DC边垂直切割磁感应线，
1.B∥S，φ=0，
E最大，I最大
3.感应电流方向DCBA
A
B
C
D
3.转过180度
2. v∥B，没有边切割磁感线。
1. B⊥S，φ最大
E=0，I=0
A
B
C
D
4.转过270度
2. AB、DC边垂直切割磁感应线，
E最大，I最大
3.感应电流方向ABCD
1. B∥S，φ=0
φ最大
E=0，I=0
φ=0，
E最大，I最大
感应电流方向DCBA
φ最大
E=0，I=0
E最大，I最大
感应电流方向ABCD
φ=0
思考：电流方向在哪儿改变？线圈转动一周，电流改变几次？
φ最大
E=0，I=0
φ=0，
E最大，I最大
感应电流方向DCBA
φ最大
E=0，I=0
E最大，I最大
感应电流方向ABCD
φ=0
中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置
2．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时产生交流电，则下列说法中错误的是（　 　）
A．当线圈位于中性面时，线圈中感应电动势为零
B．当穿过线圈的磁通量为零时，线圈中感应电动势最大
C．线圈在磁场中每转一周，产生的感应电动势和感应电流方向改变一次
D．每当线圈越过中性面时，感应电动势和感应电流的方向就改变一次
C
L1
L2
A(B)
D(C)
B
ω
三、交变电流的变化规律
矩形线圈AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B，设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，求此时的感应电动势.
A(B)
D(C)
B
ω
若从中性面开始计时，则：
e = NBSω sin ωt
e = Em sin ωt
电动势变化规律：
负载两端电压变化规律：
从与中性面垂直的位置(峰值面)开始计时：
流过负载的电流变化规律：
物理学中，正弦交变电流与余弦交变电流(本质规律都相同)统称为正弦式交流电
交变电流有很多形式，而我们生活中最常用的就是正弦式交流电
想产生稳定的正弦式交变电流要注意“二匀一垂直”，“两无关”
3．图中闭合金属线圈都在匀强磁场中绕虚线所示的固定轴匀速转动，能产生正弦式交变电流的是（　　）
AD
『判一判』
(1)如果电流的大小做周期性变化，则一定是交变电流。 (　　)
(2)直流电的大小可以变化，但方向一定不变。 (　　)
(3)交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的。 (　　)
(4)当穿过线圈的磁通量为0时，线圈中的感应电动势也为0。 (　　)
(5)每当线圈经过中性面时，感应电动势或感应电流的方向就改变一次。 (　　)
(6)当线圈位于中性面位置时，线圈中的感应电动势最大。 (　　)
×　
√　
×　
×　
√　
×　
四、当堂训练
1．对于如图所示的电流i随时间t做周期性变化的图像，下列描述正确的是（　　）
A．电流的大小变化，方向不变，不是交变电流
B．电流的大小不变，方向变化，是交变电流
C．电流的大小和方向都变化，是交变电流
D．电流的大小和方向都不变，是直流电
A
5．在匀强磁场中，一个100匝的闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。设线圈总电阻为2Ω，则（　　）
A．t=0时，线圈平面平行于磁感线
B．t=1s时，线圈中的电流改变方向
C．t=1.5s时，线圈中的感应电动势最大
D．线圈转动的角速度为πrad/s
AD
6．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生交流电，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．当穿过线圈的磁通量最大时，产生的电动势最大
B．当穿过线圈的磁通量为零时，产生的电动势最大
C．在图示位置时，A边产生的感应电流方向垂直纸面向里
D．在图示位置时，A边产生的感应电流方向垂直纸面向外
BC

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