交變電流當閉合矩形線圈在勻強磁場中，繞垂直于磁感線的軸線做勻速轉動時，閉合線圈中就有交流電產生．一、正弦式電流的產生和規律1.正弦式電流的產生中性面開始計時：

e=Emsinωt＝NBSωsin2πft電動勢隨時間按正弦規律變化。垂直于中性面開始計時：e=Em

cosωt電流的瞬時值：電壓的瞬時值：eR總EmR總eR總i==sinωt=Imsinωtu=iR=Im

Rsinωt=Umsinωt（Em

意義？由什么決定？公式）θθEm=NBSω2.中性面應注意：①中性面在垂直于磁場位置．②線圈通過中性面時，穿過線圈的磁通量最大．③線圈平面通過中性面時感應電動勢為零．④線圈平面每轉過中性面時，線圈中感應電流方向改變一次，轉動一周線圈兩次通過中性面，故一周里線圈中電流方向改變兩次．TTT3.圖象表示：4.交流發電機:

（1）發電機的基本組成：①用來產生感應電動勢的線圈（叫電樞）②用來產生磁場的磁極（2）發電機的基本種類①旋轉電樞式發電機②旋轉磁極式發電機轉動的部分叫轉子，不動的部分叫定子兩個特殊位置：第一特殊位置：SB中性面特點：2、導體邊不切割磁感線1、磁通量最大Ф=Фmax所以，E感=0，i感=0即：此時線圈中無電流！—中性面特點：2、導體邊垂直切割磁感線1、磁通量為最小，Ф=0第二特殊位置：SB線圈中有感應電流方向：D—C—B—A1．在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，屬于交變電流的是，屬于正弦交變電流的是。tiABCDABDA2一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢隨時間的變化規律如圖所示，下面說法中正確的是()：T1時刻通過線圈的磁通量為零；T2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大；T3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大；每當e變換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大。D復習1、什么是交流電？2、正弦式交流電的規律？從中性面開始計時：電動勢瞬時值表達式：e=Emsinωt電流瞬時值表達式：i=Imsinωtabcd從平行面開始計時：電動勢瞬時值表達式：e=Emcosωt電流瞬時值表達式：i=Imcosωt其中：Em=NBSω=NφmωIm=Em/R總以下幾種情況若B、N、S、ω相同，則Em相同：2.1、如圖所示，有一矩形線圈abcd

在勻強磁場中分別繞O1、O2軸以同樣的角速度勻速轉動，那么此線圈在以O1、O2為軸分別旋轉到線圈平面與磁場垂直時，所產生的感應電流之比為A、1∶2B、2∶1C、1∶4D、4∶1E、1∶1O1acdbO1O2B5.2表征交變電流的物理量一、描述電流變化快慢的物理量1．周期：交變電流完成一次周期性變化所需的時間2．頻率：1s內交變電流完成周期性變化的次數我國工農業及生活用電的周期為0.02s，頻率為50Hz，電流方向每秒改變100次．二、描述交變電流大小的物理量線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉時，電動勢最大值：2、最大值(峰值)：1、瞬時值0t/sU/VUm電壓最大值電壓瞬時值甲、乙圖中電爐燒水,設壺材料相同、水質量相等、水的初溫相同．若直流電源用10分鐘把水燒開，而第二次用交流電時也用10分鐘把水燒開3．有效值我的電流是恒定的3A我10分鐘把水燒開我10分鐘也把水燒開！我的電流是變化的我的電流有效值是3A3．有效值（1）定義：使交變電流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相等時間內產生的熱量相等，就把這一直流的數值叫做這一交變電流的有效值．（熱效應相同）（2）說明：①交變電流的有效植根據電流的熱效應來規定，與電流的方向無關，計算電功和熱量必須用有效值②有效值一般與所取時間的長短有關，在無特別說明時是以一個周期的時間來確定有效值的．③交流電壓表和電流表通過交流電時，實際上已經由電表內部元件把交流電變成了等效的直流，所以讀出的就是交流的有效值，并且電表的指針不會忽左忽右地擺動。注意：電容器的耐壓值是交流的最大值。(4)一般用電器上標注的額定值是有效值，而電容器上標注的是最大值4．平均值：計算通過某導體截面的電量一定要用平均值。(3)．正弦（或余弦）交變電流有效值與最大值之間的關系課堂練習

1、下列說法正確的是（）

A．電流在一個周期內電流方向改變兩次．

B．正弦交流電的有效值是最大值的倍．

C．因為有效值表示交流產生的平均效果，所以有效值與平均值相同．

D．若正弦交變電流的最大值是10A，則它的最小值是-10A．AB2、某交流發電機產生的感應電動勢與時間的關系，如圖所示，如果其它條件不變，僅使線圈的轉速加倍，則交流電動勢的最大值和周期分別變為（）A．400V，0.02sB．200V,0.02sC．400V,0.08sD．200V,0.08sB3、一個電阻接在10V的直流電源上，它的發熱功率是P，當接到電壓為u=10sinωtV的交流電源上，它的發熱功率（）

A．0.25PB．0.5PC．PD．2PB4、如圖表示一交流的電流隨時間變化的圖像，此交變電流的有效值是多大？5A所以有解：5.圖中兩交變電流通過相同的電阻R。求：（1）分別寫出它們的有效值、周期和頻率。（2）計算它們在R上產生的功率之比。i/At/s

0.20.40-55i/A50-50.20.4t/s

（2）P甲:P乙＝I12R:I22R＝（I1／I2）2＝1:2解：i/At/s

0.20.40-55i/A50-50.20.4t/s7、如圖所示，矩形線圈的匝數為n，線圈面積為S，線圈內阻為r，在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO’軸以角速度ω勻速轉動，外電路電阻為R。在線圈由圖示位置轉過90°的過程中，求：(1)通過電阻R的電量q；(2)電阻R上產生的焦耳熱Q6.如圖所示，線圈的面積是0.05㎡，共有100匝；線圈電阻為1Ω，外接電阻R＝9Ω，勻強磁場的磁感應強度為B＝1／πT，當線圈以300r/min的轉速勻速旋轉時，求：(1)若從線圈處于中性面開始計時，寫出線圈中感應電動勢的瞬時表達式；(2)線圈轉過1／30s時電動勢的瞬時值多大；當t＝1／30s時，電動勢的瞬時值(3)電路中電壓表和電流表示數各是多少。電動勢的有效值為電流表的示數電壓表的示數(4)線圈每轉過一周，外力所做的功。例1：某交流電壓隨時間的變化規律如圖所示，則此交流電的頻率是_____Hz，交流電壓的有效值等于____V例2：圖為一交流隨時間變化的圖像，求此交流的有效值

例3：電路兩端的交流電壓u=Umsin314t(V)，在t=0.005s時的電壓為10V，則此時接在電路兩端的電壓表讀數是_____V例4：一交流電壓u=15sin100πt(V)，將該交流電壓加在一電阻上時，產生的電功率為25W，求該電阻R的阻值。有效值：E、I、U5.3電感和電容對交變電流的影響4、應用：（a）低頻扼流圈：（b）高頻扼流圈：3、特性：通直流、阻交流；通低頻、阻高頻低頻扼流圈和高頻扼流圈

A、構造：線圈繞在鐵芯上，匝數多B、作用：“通直流、阻交流”A、構造：線圈繞在鐵氧體芯上，匝數少B、作用：“通直流、通低頻，阻高頻”2.容抗（1）反映電容對交流的阻礙作用（2）影響容抗大小的因素

電容越大，交流的頻率越高，電容器對交流的阻礙作用就越小，容抗越小。3.應用（1）隔直電容：隔直流，通交流。（2）高頻旁路電容：讓高頻交流信號通過電容，而將低頻信號送到下一級。作用：通高頻，阻低頻。*公式：通交流、隔直流，通高頻、阻低頻小結：通直流，阻交流

通低頻，阻高頻

電容對交變電流的作用：通交流，隔直流

通高頻，阻低頻電感對交變電流的作用：低頻扼流圈（L大）高頻扼流圈（L?。└糁彪娙萜鞲哳l旁路電容器（C小）例1、如圖所示，從ab端輸入的交流含有高頻和低頻成分，為了使R上盡可能少地含有高頻成分，采用圖示電路，其L的作用是________________，C的作用是__________。

解析：因L有“通低頻、阻高頻”的特點，因此L的作用是阻擋高頻成分；而通過L后還有少量的高頻成分，利用C“通高頻、阻低頻”的特點，使絕大部分高頻成分從C流過。練習1、如圖所示，線圈L的自感系數和電容器的電容C都很?。ㄈ鏛＝100μH，C＝100pF）。此電路的主要作用是---------（）A．阻直流、通交流，輸出交流B．阻交流、通直流，輸出直流C．阻低頻、通高頻，輸出高頻交變電流D．阻高頻、通低頻，輸出低頻交變電流和直流電D例2、如圖所示，當交流電源的電壓（有效值）U＝220V、頻率f＝50Hz時，三只燈A、B、C的亮度相同（L無直流電阻）。（1）將交流電源的頻率變為f＝100Hz，則（

）（2）將電源改為U＝220V的直流電源，則（）

A．A燈比原來亮B．B燈比原來亮

C．C燈和原來一樣亮D．C燈比原來亮

ACBC送電過程在輸電過程中，電壓必須進行調整。5.4變壓器變壓器的結構閉合鐵芯原線圈副線圈1、示意圖(1)閉合鐵芯

(絕緣硅鋼片疊合而成)(2)原線圈(初級線圈)

其匝數用n1表示與交變電源相連(3)副線圈(次級線圈)

其匝數用n2表示

與負載相連(4)輸入電壓U1

輸出電壓U2一、變壓器的構造原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽2、符號問題：變壓器副線圈和原線圈電路是否相通？

變壓器原副線圈不相通，那么在給原線圈接交變電壓U1后，副線圈是否產生電壓U2？n1n2n1n2無鐵芯有鐵芯鐵芯與線圈互相絕緣原線圈接交流電在鐵芯中產生變化的磁通量副線圈產生感應電動勢在鐵芯中產生變化的磁通量二、變壓器的工作原理——互感現象副線圈有交流電原線圈產生感應電動勢——互感現象

變壓器通過閉合鐵芯，利用互感現象實現了：電能→磁場能→電能轉化(U1、I1)(變化的磁場)(U2、I2)二、變壓器的工作原理原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽

0ett1t2t3t4若給原線圈接直流電壓U1,副線圈電壓U2?=0三、理想變壓器——沒有能量損失的變壓器P入＝P出輸入功率等于輸出功率

原、副線圈中通過的磁通量始終相同(無漏磁),因此產生的感應電動勢分別是：若不考慮原副線圈的內阻有:

U1=E1

U2=E2

四、理想變壓器的變壓規律I1U2U1n1n2I2R~原線圈副線圈鐵芯U1U2

n1n2∽1、n2

>n1

U2>U1——升壓變壓器2、n2<n1

U2<U1——降壓變壓器理想變壓器原副線圈的端電壓跟它們的匝數成正比理想變壓器輸入功率等于輸出功率即:

U1I1=U2I2P入=P出五、理想變壓器的變流規律理想變壓器原副線圈的電流跟它們的匝數成反比此公式只適用于一個副線圈的變壓器1、變壓器的輸入功率由輸出功率決定，計算輸入功率和輸出功率都用

(此公式適用只有一個副線圈)需要特別引起注意的是2、區分負載和負載電阻值。以上功率表達式中的R表示負載電阻的阻值，而不是“負載”?！柏撦d”表示副線圈所接的用電器的實際功率。在同一電壓下，R越大，負載越?。籖越小，負載越大。這一點在審題時要特別注意。例．遠距離輸電線路的示意圖如圖所示，若發電機的輸出電壓不變，在線路正常工作的情況下，當用戶用電器的總功率增大時，下列判斷正確的是A．升壓變壓器的原線圈中的電流保持不變B．降壓變壓器的輸出電壓升高C．降壓變壓器的輸出電壓降低D．輸電線上損耗的電功率減小

發電機升壓變壓器

降壓變壓器

用戶輸電線解：這是實際用電問題。發電機輸出電壓、升壓、降壓變壓器、輸電線都已確定。相當于等效電路中的電源電動勢、內阻不變。正常工作時內阻遠小于外電阻，因此用戶用電器總功率增加，一定是負載總電阻減小，引起的結果是各處電流增大、功率增大，輸電線電壓損失增大，降壓變壓器初級、次級電壓都降低。選C。1、理想變壓器原、副線圈的匝數比n1:n2=4:1,當導體棒在勻強磁場中向左做勻速直線運動切割磁感線時,圖中電流表A1的示數12mA,則電流表A2的示數為()A．3mAB．0C．48mAD．與負載R的值有關B六、課堂練習2、一臺理想變壓器原線圈的匝數為4400匝,與220V的電源相連,當副線圈接入額定電壓為36V的燈泡時,能夠正常發光.則變壓器副線圈的匝數為()A、36匝B、72匝C、720匝D、1440匝C3.2、如圖所示，一理想變壓器給負載供電，已知變壓器的輸入電壓不變，如果負載電阻的滑動觸頭向上移動，則圖中各交流電表的讀數及輸入功率P變化情況正確的是A、V1、V2不變，A1增大，A2減小，P增大B、V1、V2不變，A1、A2增大，P增大C、V1、V2不變，A1、A2減小，P減小D、V1不變，V2

增大，A1減小，A2增大，P減小A1A2RV1V2u【解析】因輸入電壓不變，線圈匝數不變，所以變壓器輸出電壓不變；滑動觸頭向上移動時，負載電阻增大，所以輸出電流減小,輸出功率減小，從而輸入電流、輸入功率也隨之減小。【總結】分析此類問題時要利用不變的量來確定各變量之間的關系，通常由于負載變化將引起電流的變化、功率的變化。需要注意的是，不要認為輸入功率一定是不變的(輸入功率是會隨著負載的變化而增大或減小的)。3.4、如