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第五章　交变电流 123 ①线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零。 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 ） * 怀远三中 物理组 : 贾文清 5.1 交 变 电 流 直流(Direct Current , DC) 方向不随时间变化的电流. 交流(alternating current ,AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流. 一、直流与交流 二、交变电流的产生（交流发电机） 1、发电机的基本构造 线圈：转轴垂直于磁场方向 磁极：磁极间形成匀强磁场 为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？ 交变电流产生示意图： 交变电流的产生 ABCD——线圈（切割磁感线） K、L——圆环 E 、 F——电刷 ｝ 使线圈在转动时保 持与外电路的连接 1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由B→A A(B) D(C) A(B) D(C) 2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由A→B D(C) A(B) B D(C) A(B) B ②线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周（交流电的一个周期） ，两次经过中性面，交流电的方向改变两次。 中性面 A(B) D(C) 与磁感线垂直的平面 特点： 设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽 L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B. B v A(B) D(C) t=0 θ v11 v⊥ 中性面 线圈与中性面的夹角是多少？ AB边的速度多大？ AB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？ 线圈中的感应电动势多大？ 所以 令 则有 e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）． =NBωS 若为N匝线圈 1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产 生的交变电流按照正弦函数的规律变化——正弦式交流电 正弦式交流电的产生的描述 2、Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值——峰值， ω为线圈转动的角速度 3、此表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立 e为瞬时值 4、若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧姆定律 R两端的电压为 e o Em T/4 2T/4 3T/4 T π/2 π 3π/2 2π ωt t 交流电的图像 四、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 1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流。 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 Em=NBSω叫电动势的最大值（峰值） i=Imsinωt Im=Em/R叫电流的最大值 u=Umsinωt Um=ImR叫电压的最大值 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时，所产 生的交变电流按照正弦函数的规律变化——正弦式交流电