文档介绍：第一单元交流电的产生及变化规律
大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流，正弦式电流产生于在匀强电场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里，线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次。
的有效值。
⑴只有正弦交变电流的有效值才一定是最大值的J2/2倍。
⑵通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；交流电器的额定电压、额定电流；保险丝的熔断电流等都指有效值。
(3)生清中用的市电电库为220V,.共跟卒|=311V(,.=。
【例】.交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S匀强磁场的磁感应强度为B,匀速转动的角速度为3,线圈内电阻为r,外电路电阻为R当线圈由图中实线位置匀速转动90。到达虚线位置过程中，
求：⑴通过R的电荷量q为多少？⑵R上产生电热Q为多少？⑶外力做的功丽多少?
⑴由电流的定义计算电荷量应该用平均值：即
qIt,而I
nBS
tRr
nBS，这里电流和电动势都必须要用平均值,不能用有效Rr
值、最大值或瞬时值。
⑵求电热应该用有效值，先求总电热Q,再按照内外电阻之比求R上产生的电热Q。
nBS2QI2(Rr)t-E Rr22Rr2n2B2S2
,Qrr^Qn2B2S2R
4Rr2
电流通过电阻，又将电能转化为内能,
这里的电流必须要用有效值，不能用平均值、最大值或瞬时值。
⑶根据能量守恒，外力做功的过程是机械能向电能转化的过程,
即放出电热。因此WQn2B2S2
一定要学会用能量转化和守恒定律来分析功和能。
试题展示
小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。
产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个
A10Q的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确
的是
交变电流的频率为8Hz
交变电流的最大值为4A
（12分）一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场
方向的固定轴转动，线圈匝数n100,穿过每匝线圈的磁通量随时间按正弦规律变化，
如图所示，，外电路电阻R95,已知感应电动势的最大值
Emn，其中m为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表（内
阻不计）的读数。
如图a所示，一矩形线圈abcd放置在匀强磁场中，并绕过ab、cd中点的轴OO以角速度逆时针匀速转动。若以线圈平面与磁场夹角=45时（如图b）为计时起点，并规定当电流自a流向b时电流方向为正。则下列四幅图中正确的是
如图所示，矩形线圈边长为ab=20cmab=10cm匝数N=100匝，磁场的磁感强度B=。
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）线圈中交变电动势瞬时值表达式；
（2）从线圈开始转起动，。
I。
通过某电阻的周期性交变电流的图象如右。求该交流电的有效值
一根电阻丝接入100v的直流电，1min产生的热量为Q同样的电阻丝接入正弦交变电压,,那么该交变电压的最大值为（）
A、50vB、100vC、50j2vD、50J3v交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S,匀强磁场的磁感应强度为匀速转动的角速度为s,线圈内电阻为r,外电路电阻为R当线圈由图中实线位置匀速转动90o到达虚线位置过程中，求：⑴通过R的电荷量q为多少？（2）R上产生电热Q为多少？⑶外力做的功W为多少？
内阻不计的交流发电机产生电动势E=10sin50兀t（V），接有负载电阻R=10Q，现把发电机的转速提高一倍，则
A.
负载两端电压的有效值将变为
B.
交流电的频率将变为
100Hz
C.
负载消耗的功率将变为
20w
D.
负载消耗的功率将变为
40w
感抗与容抗一、.正弦交流电的图像任何物理规律的表达都可以有表达式和图像两种方法，交流电的变化除用瞬时值表达式外，。，纵轴为感应电动势E交流电压U或交流电流I.
因此利用这
正弦交流电的电动势、电流、电压图像都是正弦（或余弦）曲线。交变电流的变化在图象上能很直观地表示出来，例如右图所示可以判断出产生这交变电流的线圈是垂直于中性面位置时开始计时的，表达式应为e=Emcos3t,图象中AB、C时刻线圈的位置A、B为中性面，C为线圈平面平行于磁场方向。
在图像中可由纵轴读出交流电的最大值，由横轴读出交流电的周期或线圈转