第五章第1节

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第1节　交变电流第五章 交变电流交变电流及其产生

交变电流

(1)交变电流：大小和方向都随时间_____________的电流，简称交流．

(2)直流：______不随时间变化的电流．做周期性变化方向(1)中性面：线圈在磁场中转动的过程中，线圈平面与磁场_____时某某在的平面．

判断：(1)方向周期性变化，大小不变的电流也是交变电流．(　　)

(2)产生交变电流的方法只有两种，旋转电枢式和旋转磁极式．(　　)

(3)在匀强磁场中线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动通过中性面时，感应电流为零，但感应电流为零时，不一定在中性面位置．(　　)

答案　(1)√　(2)×　(3)×垂直

　中性面、中性面的垂面位置的特性及转动过程中各量的变化特别提醒　在线圈转动过程中，磁通量最大时，磁通量的变化率恰好为零，磁通量为零时，磁通量的变化率恰好最大，感应电动势的大小由磁通量的变化率决定．

1．关于线圈在匀强磁场中转动时产生的交变电流，以下说法中正确的是(　　)

A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变

B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次

C．线圈平面每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次

D．线圈转动一周，感应电动势和感应电流方向都要改变一次C　[线圈转至中性面时，线圈平面垂直于磁感线，磁通量最大，但磁通量的变化率、感应电动势、感应电流均为零，电流方向恰好发生变化．因此，线圈在匀强磁场中转动产生交变电流时，每经过中性面一次，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次，线圈每转动一周，两次经过中性面，感应电动势和感应电流的方向都改变两次，所以C正确．]峰值

(1)由e＝NBSωsinωt可知，电动势的峰值Em＝NBSω.

(2)交变电动势的最大值，由线圈匝数N、磁感应强度B、转动角速度ω及线圈面积S决定，与线圈的形状无关，与转轴的位置无关，但转轴必须垂直于某某，因此如图所示几种情况，若N、B、S、ω相同，则电动势的最大值相同．(3)电流的峰值可表示为Im＝

特别提醒　

(1)若线圈从中性面开始计时，e＝Emsin ωt.若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时，e＝Emcos ωt，所用瞬时值表达式与开始计时的位置有关．

(2)物理学中，正弦交变电流与余弦交变电流都统称为正弦式交变电流，简称正弦式电流．

(3)交变电动势的峰值Em＝NBSω，由线圈匝数N，磁感应强度B，转动角速度ω及线圈面积S决定．当线圈转到穿过线圈的磁通量为零的位置时，取得此值．

闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，转速为240 r/min，若线圈平面转至与磁场平行时的电动势为2 V，求从中性面开始计时，

(1)产生的交流电动势的表达式；

(2)电动势的峰值；

(3)从中性面起经 s，交流电动势的大小．判断：(1)交变电流的图象均为正弦函数图象或余弦函数图象．(　　)

(2)线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中产生了正弦交变电流，感应电动势的图象、感应电流的图象形状是完全一致的．(　　)

答案　(1)×　(2)√

　正弦交变电流随时间的变化情况可以从图象上表示出来，图象描述的是交变电流随时间变化的规律，它是一条正弦曲线，如图所示，是交变电流的e－t图象．1．交变电流是指大小和方向都随时间周期性变化的电流．

2．线圈在磁 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 强磁场中，以恒定的角速度w＝100π rad/s绕垂直于某某方向的固定轴OO′匀速转动，发电机线圈两端与R＝100 Ω的电阻构成闭合回路．求：(1)线圈转动时产生感应电动势的最大值；

(2)从图示位置开始计时，写出线框中感应电动势的瞬时值表达式．

解析　　(1)线圈中感应电动势的最大值

Em＝nBSω＝314 V.

(2)从图示位置即中性面开始计时，则瞬时值表达式为正弦形式，代入公式e＝Emsin ωt得感应电动势的瞬时值表达式为e＝314sin (100πt )V.

答案　(1)314 V　(2)e＝314sin (100πt )V谢谢观看！[文章尾部最后300字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]

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