1、交變電流的產生及描述交變電流的產生和變化規律 【例【例1】矩形線圈abcd，已知ab為l1， bc長為l2，共有N匝，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO以角速度勻速轉動。問：（3）猜想線圈從圖中位置轉過角度時， 產生的感應電動勢跟什么因素有關， 試推導證明你的結論。（1）線圈中是否有感應電流產生？為什么？（2）據我們所知，求感應電動勢的大小通常 有哪些方法？ 【例【例1】矩形線圈abcd，已知ab為l1， bc長為l2，共有N匝，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO以角速度勻速轉動。證明：證明：sin221lBlvBlEcdcdsin221lBlvBlEababsinsin)sin22()212

2、1NBSlNBllBlNEENEcdab（總tNBSEsin總（中性面開始計時）（中性面開始計時）tNBSEsin總討論：線圈中的感應電動勢在通過什么位置時，方向要發生改變？線圈一周期內幾次通過該位置，線圈在這些位置有什么特征？小結：線圈中的產生的感應電動勢跟線圈的匝數、小結：線圈中的產生的感應電動勢跟線圈的匝數、面積、線圈轉動的角速度和線圈所處的磁感應強度面積、線圈轉動的角速度和線圈所處的磁感應強度成正比成正比,并且隨時間而變。并且隨時間而變。小結：線圈每次通過中性面時，感應電流的方向要發小結：線圈每次通過中性面時，感應電流的方向要發生改變。線圈一周期兩次通過中性面，即線圈在一周生改變。線圈

3、一周期兩次通過中性面，即線圈在一周期內感應電動勢的方向改變兩次。線圈在中性面時，期內感應電動勢的方向改變兩次。線圈在中性面時，磁通量最大，感應電動勢為零。磁通量最大，感應電動勢為零。交變電流的描述交流電的周期和頻率，交流電的最大值和瞬時值，交流電的有效值和平均值有關交流電的有關交流電的“四值四值”問題小甲、小乙兩位同學在問題小甲、小乙兩位同學在解答如下題目時出現了嚴重的分歧。同學們，請你解答如下題目時出現了嚴重的分歧。同學們，請你給他們評評理。給他們評評理。 【例【例2】如圖所示，交流發電機的矩形線框ab=0.4m,bc=0.2m, 共有50匝,其電阻r=1.0,在磁感應強度B=0.2T的勻強

4、磁場中，繞垂直于磁場方向的對稱軸OO以200rad/s的角速度勻速轉動，向R=9.0的電阻供電，從線框處于中性面開始計時。 (1)設圖中交流電表的電阻不計，求其讀數。解答：解答：ttNBSesin160sinA200sin16sintrRtNBSrRei小甲說：有電流的表達式可知交流電流表的讀數是隨時間變化的函數A200sin16ti 小乙說：有電流的表達式可知交流電流表的讀數應該是該正弦交流電的有效值A28i同學們，你認為誰對誰錯，或者他們都錯。其讀數應該是該交流電在一周期內的平均值呢？談談你的看法。(2)求在時間 s內流過線框導線橫截面的電荷量600tA200sin16sintrRtNBS

5、rRei 【例【例2】如圖所示，交流發電機的矩形線框ab=0.4m,bc=0.2m, 共有50匝,其電阻r=1.0,在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中， 繞垂直于磁場方向的對稱軸OO以200rad/s的角速度勻速轉動，向R=9.0的電阻供電，從線框處于中性面開始計時。根據同學們，你認為誰對誰錯，或者他們都錯。流過線框導線橫截面的電荷量應該是該交流電在這段在一周期內的平均值與時間的乘積。故流過線框導線橫截面的電荷量為小甲說：將時間 s代入表達式求得600tA38iC753itq小乙說：該正弦交流電的有效值故流過線框導線橫截面的電荷量為A28iC752 itq 【例【例2】如圖所示，交流發電機的

6、矩形線框ab=0.4m,bc=0.2m, 共有50匝,其電阻r=1.0,在磁感應強度B=0.2T的勻強磁場中， 繞垂直于磁場方向的對稱軸OO以200rad/s的角速度勻速轉動，向R=9.0的電阻供電，從線框處于中性面開始計時。(3)求線框從中性面開始轉過90過程中，此發電機做的功小甲說：V3204TBSNtNEw56. 222trREtREw總小乙說：ttNBSesin160sinV21602mEEw2 . 322trREtREW總同學們，贊成誰的做法，說說你的理由。小結： 最大值：反映了交變電流在變化過程中所能達到的最大值以及交變電流的變化范圍。（考慮交流電的耐壓情況）（考慮交流電的耐壓情況

7、） 瞬時值：反應的是不同時刻交變電流的大小和方向。（針對某一瞬時的情況（針對某一瞬時的情況 ） 有效值：是根據電流的熱效應來規定的，即讓交流和直流通過同樣阻值的電阻，如果它們在同一時間內產生的熱量相等，則這個直流電的數值就等于交流的有效值（有效值在實際應用中最為普遍，如交流電流表和電壓表測量（有效值在實際應用中最為普遍，如交流電流表和電壓表測量的數值，計算電功、電功率熱量等的電流、電壓值，以及電器的數值，計算電功、電功率熱量等的電流、電壓值，以及電器設備上標稱的額定電流、電壓值都是有效值）設備上標稱的額定電流、電壓值都是有效值） 平均值：根據法拉弟電磁感應定律表達式 得到的。（計算通過導體的電量時）（計算通過導體的電量時）tNE【例【例3】 兩個完全相同的電熱器，分別通過如圖所示的方波交變電流和正弦交變電流，則這兩個電熱器的電功率之比是 。隨堂練習1.有一交流電壓的變化規律為u =50sin314tV，加在一氖管兩端，已知當氖管兩端電壓達到 V時才開始發光，則此氖管在一個周期內發光的總時間發光的時間是多少？2252. 如圖