交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律電流的分類直流電流：電流的方向不隨時間發(fā)生變化的電流。簡稱直流

例如：干電池的電流交變電流：大小和方向都隨時間做周期性變化的電流。簡稱交流例如：生活中的用的基本上就是交流電(恒定電流：大小和方向都不發(fā)生變化的直流電流）判斷以下電流和時間關(guān)系圖象哪些屬于直流電流，哪些屬于交變電流。注意：①大小不變方向改變的電流也是交流②直流電與交流電都是電荷的定向移動形成

交變電流的優(yōu)越性：電路性能更豐富、可用電元件更多、可以利用變壓器升高或降低電壓、便于遠(yuǎn)距離輸送，所以人們常用交流電二、交變電流的產(chǎn)生事例：生活中的環(huán)保手電筒為什么會產(chǎn)生電流呢？二、交變電流的產(chǎn)生

演示實驗：

實驗結(jié)論：這表明，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流，大小和方向在不斷地變化，這是交變電流．通過線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電

實驗現(xiàn)象：把電流表和小燈泡串聯(lián)起來接到模型發(fā)電機(jī)的兩端，轉(zhuǎn)動發(fā)電機(jī)的手柄，兩個磁極之間的線圈隨著轉(zhuǎn)動，這時可以看到，在小燈泡一閃一閃地發(fā)光的同時，電流表的指針時而向左、時而向右地擺動．產(chǎn)生方法：線圈在磁場中勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生交流電產(chǎn)生原因：線圈ab、cd兩邊做切割磁感線運動時產(chǎn)生交流電，也可以說線圈轉(zhuǎn)動時穿過線圈所圍面積的磁通發(fā)生變化時產(chǎn)生交流電。二、交變電流的產(chǎn)生1、線圈轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變多少次？2、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時磁通量最大？這時感應(yīng)電流是最大還是最??？3、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時磁通量最??？這時感應(yīng)電流是最大還是最??？4、試推導(dǎo)感應(yīng)電動勢大小的變化規(guī)律公式。

為了能更方便地說明問題，我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來分析.

磁通量

電動勢

E

電流

I

磁通量變化率中性面（B⊥S）

垂直中性面（B∥S）一般位置二、交變電流的產(chǎn)生產(chǎn)生過程分析：E=0I=0EI2、中性面：在線圈平面垂直于磁感線時，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應(yīng)電流，這樣的位置叫做中性面。3、中性面的特點：（1）線圈轉(zhuǎn)到中性面，穿過線圈的磁通量最大，但線圈中沒有感應(yīng)電流。

（2）線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。產(chǎn)生過程特點總結(jié)：1、線圈每轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變兩次。4、線圈垂直于中性面時（即平行于磁感線時），磁通量為零，但電流最大。三、交變電流的變化規(guī)律(一)、理論分析——交變電流數(shù)學(xué)表達(dá)式

設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是ω．經(jīng)過時間t，線圈轉(zhuǎn)過的角度是ωt，cd邊的線速度v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt．a(chǎn)b、cd寬L1，ad、bc長L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B.則cd邊中的感應(yīng)電動勢為多少？tBL1L2tL2BL1BL1V⊥

ecdwwwwsin21sin2===ab邊中的感應(yīng)電動勢跟cd邊中的大小相同，而且兩邊串聯(lián)，所以整個線圈的感應(yīng)電動勢e=eab+ecd=①感應(yīng)電動勢的大小bdcO’a立體圖L1L2因為矩形線圈面積S=L1*L2所以e=BSωSinωt若線圈匝數(shù)為N時，則e=NBSωSinωt令Em＝NBSω，則e=EmSinωt結(jié)論：若從中性面開始計時，e=EmSinωt，其中Em=NBSω是電動勢的最大值，與線圈的形狀、轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)，e為瞬時值。注意：N線圈匝數(shù)S線圈面積B磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度ω

線圈轉(zhuǎn)動的角速度感應(yīng)電動勢e=NBSωsinωt

R外SEr~R=R外+r

把線圈和電阻組成閉合電路，電路中就有感應(yīng)電流，實驗證明，在只含有電阻的電路中，適用于直流電路的歐姆定律也適用于交流電路。其等效電路圖如右：設(shè)外電路的電阻為R外，發(fā)電機(jī)線圈的內(nèi)阻為r

感應(yīng)電動勢的最大值Em=NBSω設(shè)路端電壓為u：u=iR外i=Imsinωtu=Umsinωt②交變電流的大小則瞬時電流：Ne=Emsinωt外外＋RrRtBSuwwsin=N三、交變電流的變化規(guī)律(二)、正弦交變電流的圖像abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB三、交變電流的變化規(guī)律（三）、示波器顯示示波器是一種常用的電子儀器，利用它能夠觀察電壓、電流隨時間變化的圖象三、交變電流的變化規(guī)律（四）、幾種常見的交變電流的波形四、交變發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的基本組成？發(fā)電機(jī)的基本分類？四、交變發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)成①產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（通常叫電樞）②產(chǎn)正磁場的磁極返回四、交變發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的基本種類：①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞轉(zhuǎn)動磁極不動）②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（電樞不動磁極轉(zhuǎn)動）無論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，不動的部分叫定子。五、課堂小結(jié)1、中性面及其特點：（1）線圈位于中性面時，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應(yīng)電流。（2）線圈每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次，線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流的方向就改變兩次。2、大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫電動勢的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值

1、一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電動勢隨時間的變化規(guī)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(dāng)e變換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大。答案：D2.交流發(fā)電機(jī)工作時的電動勢的變化規(guī)律為e=EmSinωt，如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n提高一倍，其它條件不變，則電動勢的變化規(guī)律將變化為：A。e=EmSin2ωtB.e=2EmSin2ωtC.e=2EmSin4ωtD.e=2EmSinωt答案B例題23.影響產(chǎn)生感應(yīng)電動勢大小的因素可能是（）A.線圈的面積B.線圈的轉(zhuǎn)速C.磁場強(qiáng)弱D.線圈電阻ABC

4.一臺發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度是100πrad/s。（1）寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式。（2）若該發(fā)電機(jī)只與含電阻的負(fù)載組成閉合電路，電路的總電阻為100Ω，試寫出通過負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時表達(dá)式、在t=1/120s時電流強(qiáng)度的瞬時值為多少？（3）線圈從中性面轉(zhuǎn)過180度的過程中，電動勢的最大值