1 交变电流
[学习目标] 1.会观察电流(或电压)的波形图,理解交变电流和直流的概念.2.理解交变电流的产生过程,会分析电动势和电流方向的变化规律.3.知道交变电流的变化规律及表示方法,知道交变电流的瞬时值的物理含义.
一、交变电流
1.恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流,称为恒定电流.
2.交变电流:大小和方向随时间作周期性变化的电流,称为交变电流.
3.正弦交变电流:电流随时间按正弦函数规律变化的交变电流称为正弦交变电流.
二、正弦交变电流的产生和表述
1.正弦交变电流的产生:闭合矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的电流是正弦交流电.
2.正弦式交变电流的表述:线圈从垂直磁场方向计时产生电动势的瞬时值表达式:e=Emsin ωt,
Em=NBSω.
电路中电流:i=Imsin ωt,外电路两端电压:u=Umsin ωt.
[即学即用]
1.判断下列说法的正误.
(1)只要线圈在磁场中转动,就可以产生交变电流.( × )
(2)线圈在通过中性面时磁通量最大,电流也最大.( × )
(3)线圈在通过垂直中性面的平面时电流最大,但磁通量为零.( √ )
(4)线圈在通过中性面时电流的方向发生改变.( √ )
2.有一个正方形线圈的匝数为10匝,边长为20 cm,线圈总电阻为1 Ω,线圈绕垂直磁场方向的OO′轴以10π rad/s的角速度匀速转动,如图1所示,匀强磁场的磁感应强度为0.5 T,该线圈产生的感应电动势的最大值为 ,感应电流的最大值为 ,若从中性面位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为 .