5.1 交变电流
高二物理交变电流知识点
高二物理交变电流知识点交变电流是高中物理学中的一项重要知识点。
在学习交变电流时，我们需要了解交变电流的定义、特点以及相关的数学表达式，以便更好地理解和应用这一知识。
1. 交变电流的定义交变电流是指方向和大小都随时间变化的电流。
与直流电流不同，交变电流的方向在一个周期内不断反向变化。
交变电流广泛应用于家庭、工业和能源等领域。
2. 交变电流的特点2.1 频率：交变电流的频率指的是电流变化方向的周期性重复次数，单位为赫兹（Hz）。
在家庭用电中，常见的频率为50Hz。
2.2 周期：交变电流的周期是指电流从一个方向到另一个方向再返回相同方向所需的时间。
周期的倒数即为频率的数学倒数。
2.3 有效值：交变电流的有效值是指与相同功率的直流电流具有相同的能量消耗效果的交变电流值。
有效值可以通过电流的均方根值计算得到。
3. 交变电流的数学表达式交变电流可以用正弦函数来进行数学表示。
假设电流的峰值为I0，角频率为ω，时间t，那么交变电流可以表示为：I(t) = I0 * sin(ωt)在上述公式中，t为时间变量，I(t)为交变电流强度。
4. 交变电流的应用4.1 家庭用电：家庭中的电源输出的交变电流供应给家电以及照明设备。
通过控制交变电流的电压和频率，可以满足不同家电设备的能量需求。
4.2 工业用电：工业生产中，大部分设备和机器都需要交变电流供电。
通过交变电流可以实现不同功率的电动机、变压器和发电机等设备的正常运行。
4.3 能源传输：交变电流在能源传输和分配中起到关键的作用。
由于交变电流可以经过变压器增减电压，通过输电线路进行远距离传输，使电能得以高效地送达各个地方。
总结：高二物理交变电流知识点包括了交变电流的定义、特点、数学表达式以及应用。
掌握这些知识点可以帮助我们更好地理解和应用交变电流，在日常生活和工作中更好地应对电流和电能的需求。
通过学习交变电流，我们也可以更深入地了解电流在不同领域的应用，为未来的学习和职业发展打下坚实的基础。
5.1交变电流教案
物理学案慈济中学高二物理备课组§51 交变电流设计人：尚勇备课组长：林玉勇共1课时一、学习目标（一）知识与技能1、知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的.知道中性面的概念.2、掌握交变电流的变化规律及表示方法，理解描述正弦交流电的物理量的物理含义.3、理解正弦交流电的图像，能从图像中读出所需要的物理量.（二）过程与方法1、掌握描述物理规律的基本方法一一文字法、公式法、图像法.2培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力（三）情感、态度与价值观培养学生的分析推理能力和抽象思维能力二、重点难点1、重点：交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点.2、难点：交变电流产生的物理过程的分析.三、教学方法引导分析、分组交流与讨论、类比法、比较法四、教学准备学案、多媒体设备、条形磁铁、蹄形磁铁、线圈、导线和开关、电源、电流计、图片,五、教学过程（一）自主学习（8分钟）1. 感应电动势的大小△①基本式：E = ________ 法拉第电磁感应定律）导出式：E=_______ （导体切割磁感线时的感应电动势）Bl v2.感应电动势的方向基本规律：_________________ 次定律导出规律：口诀“左力右电” ）右手定则3. ________ 和_______ 都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流_____________ （AC）;________ 随时间变化的电流称为直流（DC）. _______________ E不随时间变化的电流称物理学案慈济中学高二物理备课组为恒定电流.大小方向方向大小和方向4. 交变电流产生的方法：线圈在 ________ 场中绕 _________ 磁感线的轴_________ 专动•匀强垂直匀速5. 交变电流的变化规律（1）正弦式交变电流：按 _______________ 律变化的交变电流叫做正弦式交变电流，其电动势瞬时值表达式为e= ___________ .⑵当正弦式交变电流的负载为灯泡等用电器时，负载两端的电压u流过的电流i也按_________________ 化，即u = __________ ,i= _________ .（二）问题探究（25分钟）一、交变电流［问题设计］1. 把图1电路接在干电池的两端时，可以观察到的现象是什么？2. 答案当接在干电池两端时，只有一个发光二极管会亮.2•把图1电路接在手摇式发电机两端时，又会观察到怎样的现象？答案当接在手摇式发电机两端时两个发光二极管间或的闪亮,原因是发电机产生与直流不同的电，两个发光二极管一会儿接通这一个，一会儿再接通另外一个，电流方向不停地改变.变电流的产生［问题设计］如图2所示，当线圈在磁场中绕00'轴转动时，哪些边切割磁感线? 化？线圈转到哪些位置时没有感应电流? 产生电流的大小和方向为什么会变乙答案~~当线圈在磁场中绕 00'轴转动时，AB 、CD 边切割磁感线产生感应电流，由于两边 切割磁感线的有效速度大小及方向不断改变，所以产生的感应电流大小和方向不断变化•线 圈转到甲和丙位置时没有感应电流，我们称之为中性面.三、交变电流的变化规律［问题设计］如图3所示，线圈平面从中性面开始转动，角速度为 t ，线圈转过的角度是31，ab 边的线速度v 的方向跟磁感线方向间的夹角也等于3 t.设ab 边 长为L1，be 边长为L2，线圈面积S = L1L2，磁感应强度为B ，贝⑴ab 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？答案 (1)eab = BLIvsin 31 = BL1 L ；3 sin 31=*BL1L2 3 sin 31= 2BS 3 sin 31(2)整个线圈中的感应电动势由ab 和cd 两部分组成，且 eab = ecd ，所以 e = eab + ecd = BS 3 sin 3 t⑶若线圈有N 匝，则相当于N 个完全相同的电源串联, 所以 e = NBS 3 sin 31例1如图4所示，矩形线圈边长为ab = 20 cm ，bc = 10 cm ，匝数N = 100匝，磁场的磁感应强度 B = 0.01 T .当线圈以n = 50 r/s 的转速从图示位置开始逆时针匀速转动时，求：(1) 线圈中交变电动势瞬时值表达式；(2) 从线圈开始转动起，经0.01 s 时感应电动势的瞬时值.解析 (1)转动角速度3= 2 n n = 100 n rad/s_n 电动势瞬时值表达式：e = NBS 3 sin(3 t +石)n所以 e = 2 n sin （100n t +石）Vn ⑵经0.01 s 时e = 2n sin(n +石)V =— n V ，负号表示与原方向相反 课堂训练1.线圈在匀强磁场中匀速转动产生交变电流的图象如图 A .在t1、t3时刻线圈处于中性面位置B .在t2、t4时刻穿过线圈的磁通量为零C .从t1时刻到t4时刻线圈转过的角度为nD .若从0时刻到t4时刻经过0.02 S ,则在1 s 内交流电的方 向改变100次解析 线圈在磁场中从题图位置开始匀速转动时可以产生按余 弦规律变化的交流电.对于题图起始时刻，线圈的 cd 边离开纸面向纸外运动，速度方向和磁场方向垂直，产生的电动势的瞬 时值最大；用右手定则判断出电流方向为逆时针方向，与规定3 .经过时间6所示，由图象可知( )的正方向相同.所以C对.2. 如图8（a）所示，一矩形线圈abed放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴00'以角速度3逆时针匀速转动.若以线圈平面与磁场夹角45 °时为计时起点，如图（b）所示，并规定当电流自a流向b时电流方向为正.贝U下面所示的四幅图中正确的是（）解析t1、t3时刻感应电流最大，线圈位置与中性面垂直，t2、t4时刻感应电流为零，线圈在中性面，磁通量最大.从t1时刻到t4时刻线圈转过的角度为3n /2.从0时刻到t4时刻经过0.02 s,线圈转动周期T = 0.02 s,在1 s内交流电的方向改变100次.D正确.六、课堂小结（2分钟）.「定义：大小和方向都随时间做周期性变化—I 「产生：在匀强磁场中•绕垂直于磁场方向的轴交变:正弦式交做匀速转动的、按正弦规律变化的交变电流电流<变电流瞬时值表达式；尸氏血吹或e=E-r.cos祖L 〔图象：正弦（或余弦）函数七、教学反思。
5.1 交变电流
5.1 交变电流
一、交变电流的概念
1、直流电流(DC) 方向不随时间变化的电流 2、交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流
二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
过程分析
B⊥S V // B
Φ最大 E=0 I=0
中性面
B∥S V⊥B Φ=0 E、I最大
感应电流方向b到a
三、交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时，切割边L1 ，另一边L2, 推导任意时刻t线圈中的感应电动势（演示 ）
e 2 NBL1v sin t
∴
e NBL1L2 sin t
令 Em 则有
L2 又v 2
NBL1L2=NBSω
e Em sin t
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）NBSω
B c
b
c d
c
b K L B A
c
b a
b
b
a
d
d
L
k
L
A
k
a
c K L B A d L
a
d
A
k B
A
B
a
e
Em
T/4 2T/4 3T/4 3π/2 T 2π
t
ωt
o
π/2
π
五、交变电流的种类 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩讨论
线圈转动一周， 多少次经过中性面? 电流方向改变多少次?
c(d)
O a(b)
1.中性面：垂直磁场方向的平面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大 φ=BS，但△φ/△t =0最小，（ ab和cd边都不切割 磁感线），线圈中的感应电动势为零．
5.1交变电流
3、在线圈转动一周的过程中电流方向改变两次， 线圈每转到中性面位置时，感应电动势方向都要 改变。
二、大小为什么会改变？
一个闭合线框abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕 轴线OO'转动，边长ab=L1，ad=L2，转动速度为ω， 从线圈经过中性面个位置开始计时，求经过时间t时的 瞬时感应电动势。
当有N匝线圈时：e=NBSωsinωt 将NBSω定义为最大电动势Em
e=Emsinωt 当将此发电机与电阻R串联后总电阻为R总，电流为：
I=e/R总=(Em/R总)sinωt=Imsinωt 此时的路端电压为：
U=IR=e/R=Umsinωt
1、感应电动势的表达式与转轴位置、线圈形状有关吗？
2、公式e=Emsinωt是以中性面为计时起点的，若以垂直 与中性面为计时起点呢？
1、感应电动势的表达式与转轴位置、线圈形状均 无关。
2、公式e=Emsinωt是以中性面为计时起点的，若以垂直 与中性面为计时起点，则e=Emcosωt
正弦式 交流电
拓展：正弦式交变电流的图像：
e/V
O
t/
I/A
O
t/s
φ
O
t/s
1、交变电流：方向随时间作周期性变化的电流。
2、正弦式交变电流的变化规律： （1）方向变化规律-------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。
Vx
解：将AB的速度进行分解，如图
Vx=Vsinωt=(ωl2/2）sinωt
ab棒产生的感应电动势为：
e1=BL1Vx=(BL1ωL2/2）sinωt
高二物理三相交变电流2
2. 线电压与相电压的关系
根据线电压与相电压的定义，从图5-2-4（a）可 以看出，联接的对称三相电源，其线电压就是相 应的相电压
1. 负载的线电压与相电压的关系 负载作Y形联接的线电压与相电压的关系规律同电源作形联接的线 电压与相电压的关系，如负载的相电压为对称时，其线电压为同 相序的对称电压，且满足关系：
' 3U ' 30 U L P
2. 线电流与相电流的关系 由图5-3-1显然可以得到，在星形联接中，线电流就是相电流，即
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/ 石器时代私服
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不怎么喜欢马这种生物了，它们真是只会带来争端……愚蠢至极。”那种事情为什么要怪马啊？不应该怨人吗？虽然慕容凌娢 很不理解百蝶的思维，但她实在不敢插话了。“那次，我终于赶上了他，因为他在那个干燥炎热而又黄沙漫天的地区呆了很长 时间。等我赶过去时，我甚至不敢相信自己亲眼所看到的事情。我一直以为，他是一个野心勃勃，一心只想称霸的人，没想到 他居然也会被一个女人给迷住。不得不说，那个女人漂亮而又妩媚，而且十分聪明。我自以为藏的很隐蔽，居然被她发现了。 她说，她很喜欢我的毛色，纯净而又洁白，所以就将我留在了她的宫殿。”“这就是后来会遇见茉莉的根本原因啊……”慕容 凌娢惊呆了，如果这是真的，百蝶算是神助攻还是电灯泡呢？“我表面上受着十分优厚的待遇，实际上是被软禁了。去哪里都 有人跟着，完全失去了自由。没过多久，他再次离开了，我多次想要逃走，却都没有成功。再后来，我听闻了他的死讯，好像 是死于谋杀。接着，有人代替他来接管这里，没想到这个女人竟然用老办法，再次蛊惑了新的当权者。我从未想过，当初他对 她立下的海誓山盟，她为他所说的甜言蜜语，竟是如此的脆弱，好像从未存在过一般。”“这梗还真是简单粗暴……”慕容凌 娢有点怀疑人生，莫非百蝶就是喜欢当电灯泡吗？(古风一言)滴不尽相思血泪抛红豆,开不完春柳春花满画楼。第089章 你猜 完了完了，韩哲轩在一旁看着，紧张的握住了拳，按照百蝶的个性，怎么会让别人如此放肆的挑衅。这酒，不会有问题 吧……“这位姑娘。”韩哲轩漫不经心的伸出折扇，恰好挡住了百蝶递过来的酒杯。面对着百蝶凌厉的目光，韩哲轩笑道， “请问这是什么酒？”“西域的葡萄酒，有什么问题吗？”百蝶眨眨眼，瞬间变得十分无辜，又往韩辰耀身旁靠了靠，完全是 受了欺负的感觉。“倒也没什么。”韩哲轩张开折扇，脸上带着尴尬的笑意。“只是觉得色泽和香味比较特别。”听了韩哲轩 的话，韩辰耀也警觉起来，手中的酒杯停在了嘴边。“确实是西域珍藏的葡萄酒啊～”百蝶直接侧身过去，喝了一口酒杯里的 酒，又以一个恰到好处的姿势抬头对韩辰耀笑着说道，“醉影楼的东西，殿下大可放心。”百蝶都做到这种地步了，就算韩哲 轩说她是妖，百毒不侵，又有谁会信！韩辰耀果然还是将酒一饮而尽了，在他饮酒之时，韩皓泽也悄然举杯，掩盖了那极其罕 见微微上扬的唇角。“我听说醉影楼里有个叫白绫的歌伎。”韩辰耀放下酒杯，露出一抹颇具玩味的笑容。“是。”百蝶满心 疑惑，他怎么会听说过慕容凌娢？“她现在可曾在醉影楼？”“在。”百蝶已经感觉到慕容凌娢的气息，就在醉影楼没错。可 是她着实想不通韩辰耀为什么会放着头牌
5.1交变电流
如图所示，一匝数10的矩形闭合线圈放置在匀强磁场中，绕过ab、cd中点的轴OO′以角速度 匀速转动，线圈面积为50cm2，线圈电阻为5Ω，线圈中的感应电动势如图所示。则下列说法正确的是（）
A．电动势随时间变化的规律为 ，是正弦式交变电流
B．线圈旋转的角速度为5rad/s
C．线圈在1min内产生的电热为300J
D.t=0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率最大
3
在匀强磁场中的矩形线圈从性面开始匀速转动，穿过线圈平面的磁通量 与时间t的图像可能是( )
4
某交变电流发电机正常工作时产生的电动势e=Emsin t.若线圈匝数减为原来的一半，而转速增为原来的2倍，其他条件不变，则产生的电动势的表达式为( )
A.e=Emsin tB.e=2Emsin t
2.培养学生观察能力，空间想象能力以及将立体图转化为平面图形的能力。
3.培养学生运用数学知识解决物理问题的能力。
预习评价
1
交变电流
(1)定义：和随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流，简称交流，用符号表示；的电流，叫做直流，用符号表示。
(2)特点：随时间周期性变化是交变电流的最重要的特征．
2
中性面
(1)定义：与磁感线的平面叫做中性面．
2
如下图所示，能够产生交变电流的情况是()
3
如图所示，一矩形闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴OO′以恒定的角速度ω转动，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则在0～π2ω这段时间内()
A．线圈中的感应电流一直在减小
B．线圈中的感应电流先增大后减小
C．穿过线圈的磁通量一直在减小
D．穿过线圈的磁通量的变化率一直在减小
(2)中性面特点：
高中物理交变电流知识点总结
交变电流知识点总结一、交变电流1定义：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流，用符号“~”表示。
2特点：电流方向随时间做周期性变化，是交流电最主要的特征，也是交流电与直流电最主要的区别。
3、正弦式交变电流交流电产生过程中的两个特殊位置中性面位置与中性面垂直的位置S0，最小nBSω，最大感应电流最大，方向不变图像4、描述交变电流的物理量 4.1周期和频率（1）周期：交变电流完成一次周期性变化所需要的时间叫做交变电流的周期，用符号T 表示，其单位是秒（s ）。
（2）频率：交变电流在1s 内完成周期性变化的次数叫做交变电流的频率，用符号f 表示，其单位是赫兹（Hz ）。
5、解题方法及技巧5.1正弦交变电流图像的信息获取⎧⎪→⎧⎪⎨⎪→⎨⎪⎪⎪→⎩⎩直接读取：最大值、周期最大值有效值图像信息间接获取周期频率、角速度、转速瞬时值线圈的位置 5.2交变电流有效值的求解方法（1）对于按正（余）弦规律变化的电流，可利用交变电流的有效值与峰值的关系求解，即E =、U =、I 。
（2）对于非正（余）弦规律变化的电流，可从有效值的定义出发，由热效应的“三同原则”（同电阻、同时间、同热量）求解，一般选一个周期的时间计算。
5.3交变电流平均值和有效值的区別求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用平均值，q It =。
平均值的计算需用E tΦ∆=∆和E I R =。
切记122E E E +≠，平均值不等于有效值。
三、变压器和远距离输电 1、变压器的构造如图甲所示为变压器的结构图，它是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的。
跟电源相连的叫原线圈；另一^线圈跟负载连接，叫副线圈。
铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成。
图乙是电路符号。
2、工作原理变压器的工作原理是电磁感应的互感现象。
当在原线圈上加交变电流时，电流的大小和方向不断改变，它在铁芯中产生交变的磁场，穿过副线圈，变化的磁场在副线圈上产生感应电动势。
这样原、副线圈在铁芯中的磁通量发生了变化，从而发生互感现象，产生了感应电动势。
课件8：5.1交变电流
大,i最大,电流方向不改变。
【题组训练】 1.(多选)图中哪些情况线圈中产生了交流电 ( )
【解析】选B、C、D。根据正弦交流电产生的条件可知, 轴必须垂直于磁感线,但对线圈的形状没有特别要求。
2.一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿 过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示。则下列说法正 确的是 ( )
A.t=0时刻,线圈平面与中性面垂直 B.t=0.01s时刻,Φ的变化率最大 C.t=0.02s时刻,交流电动势达到最大 D.该线圈相应产生的交流电动势的图象如图乙所示
【解析】选B。t=0时刻,穿过线圈的磁通量最大,线圈 处于中性面的位置,选项A错误;t=0.01s时刻,Φ的变化 率最大,选项B正确;t=0.02s时刻,穿过线圈的磁通量最 大,线圈处于中性面的位置,磁通量变化率为零,电动势 为零,选项C、D错误。
【解析】选A、C。将t=0代入表达式,可得e=0,线圈位于 中性面位置,磁通量最大,A正确,B错误。将t=0.02s,代入 表达式得e=0,此时线圈位于中性面,穿过线圈的磁通量 最大;将t=0.005s代入表达式得e=10V,此时线圈垂直于中 性面,穿过线圈的磁通量为零,故C正确,D错误。
2.(多选)如图所示,一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直 于磁场方向的转轴匀速转动,转动过程中线框中产生的感 应电动势的瞬时值为e=0.5sin20tV,由该表达式可推知以 下哪些物理量( )
(2)电流的峰值为Im=
Em R
=6.28A。
答案:(1)6.28V (2)6.28A
【题组训练】 1.(多选)线圈在匀强磁场中匀速转动,所产生的交流电动势的瞬时 值表达式为e=10sin100πtV,则下列说法中正确的是 ( ) A.t=0时,线圈位于中性面,此时穿过线圈的磁通量最大 B.t=0时,线圈垂直中性面,穿过线圈的磁通量为零 C.t=0.02s时,e=0,线圈位于中性面,此时穿过线圈的磁通量最大 D.t=0.005s时,e=10V,线圈位于中性面,此时穿过线圈的磁通量最 大
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四、交流电的图像
b
c d
c
b K L B A d L
c
b a a
b
b
c
a
d
k
L
k A
c K L B A d L
a
d
A
k B
A
B
a
B
五、交变电流的种类
(1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
小结
1、交变电流：方向随时间作周期性变化的电流。 2、产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀 速转动 3、交变电流的变化规律： （1）方向变化规律-------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。 （2）大小变化规律-------按正弦规律变化：
e=Emsinωt
i=Imsinωt
Em=NBSω叫电动势的最大值
Im=Em/R叫电流的最大值
u=Umsinωt
Um=ImR叫电压的最大值
1、线圈从中性面开始转动，角速度是，
线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在
任一时刻t感应电动势的瞬时值e
为 为
e= Emsinω t
．若线圈电阻为Ｒ，
则 感 应 电 流 的 瞬 时 值 Ｉ
(甲)
没有边切割磁感应线
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
(乙)
a（b）、d（c）边垂直 切割磁感应线，
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向b到a
(丙)
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b
• 设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂 直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所 示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O． 回答问题：
1、线圈转动一周，电流方向改 变多少次？ 2、线圈转到什么位置时磁通量 最大？这时感应电动势是最大 还是最小？
3、线圈转到什么位置时磁通量 最小？这时感应电动势是最大 还是最小？
4、试推导感应电动势大小的变化规律公式。
1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的 位置叫做中性面． （1）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． （2）线圈经过中性面时，电流将改 变方向，线圈转动一周，两次经过中 性面，电流方向改变两次．
i= (Em/R)· sinω t ． e
Em
0
t
-Em
2、交流发电机有两种，即
旋转磁极式
和
旋转电枢式 ．其中转动的部分叫 ， 转子 定子 不动的部分叫 ．发电机转子是 蒸汽轮机 水轮机 由 、 或其它动力机
带动．
作业
第3题 第4题
（1）电动势按正弦规律变化
e = Em sin wt
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性 面时开始计时．
（2）电流按正弦规律变化
i = I m sin wt
（3）电路上的电压按正弦规 律变化
u = U m sin wt
电流 i = I m sin wt 通过R时：
u = iR，U m = I m R.
5.1 交 变 电 流
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
一、交变电流
按下图所示进行实验演示
交变电流(AC)
• 交变电流(交流):方向随时间做周 期性变化的电流.
交流发电机模型的原理简图
二、交变电流的产生
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场 的轴匀速转动
为了能更方便地说明问题，我们将立体图转 化为平面图来分析.
e = BL L2w sin wt 1
三．交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，在时 刻 t线圈中的感应电动势（ab和 cd 边切 割磁感线 ）
N匝线圈
e = BL1L2w sin wt e = NBwL1 L2 sin wt
令
Em = NBSw 则有 e = Em sin wt
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）．
设线圈平面从中性面开始转 动，角速度是ω．经过时间t， 线圈转过的角度是ωt，cd边 的线速度v的方向跟磁感线方 向间的夹角也等于ωt．ab、 cd宽L1，ad、bc长L2 ，磁感 应强度是B. cd边中的感应电动势就 是 L 1 = w e cd = BL1V⊥ BL1 2sin w t = BL1L2 w sinw t 2 2 ab 边中的感应电动势跟cd边中的大小相同，而且两边又是串联 的所以，这一瞬间整个线圈感应电动势