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,第十一章交变电流及传感器,第1讲交变电流的产生和描述,1.知道交变电流，认识交变电流的产生过程2.理解周期和频率、峰值和有效值的物理意义3.能用函数表达式和图象描述交变电流,大小,方向,交流,垂直,最大,零,零,最大,3.交变电流的最大值：有时也称峰值当线圈平面与磁场方向平行时，感应电动势最大，Em_.4.交变电流的瞬时值：若从中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为_；若从线圈平面与磁场方向平行的位置开始计时，感应电动势的瞬时值表达式为_,NBS,eNBSsint,eNBScost,热效应,相同,直流电,1.对中性面的理解(1)中性面是与磁场方向垂直的平面，是假想的一个参考面(2)线圈平面位于中性面时，穿过线圈平面的磁通量最大，而磁通量的变化率为零，产生的感应电动势为零(3)线圈平面与中性面垂直时，穿过线圈平面的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，产生的感应电动势最大(4)线圈每经过中性面一次，电流方向就改变一次，线圈转动一周，两次经过中性面，所以电流的方向改变两次,交变电流的产生,2.交变电流瞬时值表达式的书写基本思路(1)确定交变电流的峰值，根据已知图象或由公式EmnBS求出相应的峰值(2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式线圈从中性面开始转动，则i-t图象为正弦函数图象，函数式为iImsint.线圈从垂直中性面开始转动，则i-t图象为余弦函数图象，函数式为iImcost.,典题演示1如图所示，矩形线圈边长为ab20cm，ad10cm，匝数N100匝，磁场的磁感应强度B0.01T当线圈以50r/s的转速从图示位置开始逆时针匀速转动求：,(1)线圈中感应电动势瞬时值表达式(2)从线圈开始转动起计时，经0.01s时感应电动势的瞬时值【答案】3.14V,1.交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值的比较,交变电流的“四值”,2.对交变电流有效值的理解交变电流的有效值是根据电流的热效应(电流通过电阻生热)进行定义的，所以进行有效值计算时，要紧扣电流通过电阻生热(或热功率)进行计算注意“三同”：即“相同电阻”上，“相同时间”内，产生“相同热量”计算时“相同时间”要取周期的整数倍，一般取一个周期注意：在交流电路中，电压表、电流表等电工仪表的示数均为交变电流的有效值在没有具体说明的情况下，所给出的交变电流的电压、电流指的是有效值,ABD,典题演示3如图所示，边长为L的正方形线圈abdc的匝数为n，线圈电阻为r，外电路的电阻为R，ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界上，磁感应强度为B.现使线圈以OO为轴，以角速度匀速转动求：,(1)闭合电路中电流瞬时值的表达式(2)线圈从图示位置转过90的过程中电阻R上产生的热量(3)电阻R上的最大电压,1.正弦式交变电流的e、u、i图象(如图所示)三个图象对应的表达式分别为eEmsint、uUmsint、iImsint.,交变电流的图象问题,2.由交变电流的图象可得出：(1)交变电流的周期和频率(2)交变电流的最大值(3)某一时刻对应的瞬时值,C,典题演示5(多选)(2016苏锡常镇二模)如图甲为风力发电的简易模型，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则(),甲,乙,AD,C,2.(2016镇江一模)如图甲所示，矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交流电动势随时间变化规律的图象如图乙所示已知线圈内阻为1.0，外接灯泡的电阻为9.0.则(),甲,乙,C,AC,BCD,BC,(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出电动势的瞬时值表达式【答案】e100sin(10t)V(2)两电表的示数,
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