交流电的产生及变化规律
一、交变电流的产生
1.交变电流的定义：_____ 和______都随时间变化的电流叫交变电流 2.正弦交变电流：随时间按_______变化的交变电流叫做正弦交变电流。正弦交变电流的图象是____曲线。
3.交变电流的产生：
（1）产生方法：将一个平面线圈置于______中，并使它绕_____于磁感线的轴做_____转动，线圈中就会产生出正（余）弦电流。如图13-1-1所示。
注意：只有线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时才能产生出正（余）弦交变电流。
（2）中性面：与磁场方向_____的平面叫中性面。
中性面的特点：①线圈转到中性面位置时，穿过线圈的磁通量______，但磁通量的变化率为___，感应电动势为_____。②线圈转动一周，____次经过中性面。
线圈没经过一次中性面，电流的方向就改变一次。 二、交变电流的变化规律
1.正弦交变电流的电动势、电压和电流随时间的变化规律:e=Emsinωt u=Umsinwt I=Imsinωt。
以上各式均以线圈在_____的位置为记时起点。 2.正弦交变电流的图象（如图13-1-2所示）
三、表征交变电流的物理量 1.交变电流的最大值：
Em=NBSw Im=Em/R (R为电路的总电阻) Um=ImR′(R′为某段电路的电阻)
2.交变电流的有效值：交变电流的有效值是根据电流的______规定的。 让交流和直流通过相同_____的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量_____，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值，用“E、I、U”表示。
在正弦式交变电流中有效值与最大值的关系为：E=_____,U=_____,I=______。 3.交变电流的周期和频率
（1）周期T：交变电流完成一次周期性变化（线圈转一周）所需的时间。 （2）频率f：交变电流在1s内完成_____变化的次数。 周期和频率的关系：
1
T=
11
或f= ω=2π/T=2πf
Tf
四、电感和电容对交变电流的作用
1.感抗对电流的阻碍特点：____直流、_____交流、_____低频、_____高频。感抗的大小与____和电流的______有关。
2.容抗对电流的阻碍特点：通交流、_____直流,______高频、阻低频。容抗的大小与电容和电流的频率有关。
知识升华
问题1.交流电瞬时值、最大值、有效值、平均值各有什么应用？
解答：①瞬时值：反映了不同时刻交变电流的大小和方向。发光二极管在瞬时值超过其发光电压的时间内才可以发光。
②最大值：在考虑电容器的耐压值时，则应根据交流电的最大值。
③有效值：求电功、电功率、焦耳热以及确定保险丝的熔断电流等物理量时，要用有效值计算。正弦交流电的有效值为I=
Im2
,其他交变电流的有效值只能根据有效值的定义来计算。
此外，交流电压表、电流表所测的数值均是指有效值，一些交流电器铭牌上所标的额定电压（电流）值也是指有效值。
④平均值：求一段时间内通过导体横截面的电荷量时要用到平均值，即q=It。平均值的计算须用
E=n
2
和 =计算，切记 1，平均值不等于有效值。 t2R
一、关于交流电的变化规律
【例1】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=0．5T，边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直与磁感线的对称轴OO/匀速转动，角速度为ω＝2πrad／s，外电路电阻R＝4Ω，求：
（1）转动过程中感应电动势的最大值．
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过600时的即时感应电势． （3）由图示位置转过600角时的过程中产生的平均感应电动势． （4）交流电电表的示数． （5）转动一周外力做的功． （6）
1
周期内通过R的电量为多少？ 6