2.1交变电流 2.2描述交变电流的物理量 课件 -2022-2023学年高二上学期物理教科版选修3-2

第一节 交变电流 演示实验：手摇发电机 一、交变电流 中性面:线圈与磁感线垂直的位置称为中性面（即无电流位置）。 探究线圈从中性面开始逆时针转动一周中，线框中电流方向的规律:（见课本34页） 交变电流：大小和方向随时间做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流（AC）。 若线圈为N匝，则有：e= NBSωsinωt=Emsinωt 且Em=NBSω=NΦmω 理论探究 推导：从中性面开始计时（见P33） 二、正弦交变电流的产生和表述 条件：线圈匀速转动，转轴与匀强磁场的磁感线垂直，与转轴的具体位置和线圈的线圈形状均无关。 1、正弦交变电流的产生：闭合（矩形）线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀速转动时，闭合线圈中就有正弦交变电流产生。 若从垂直于中性面开始计时，则 e=Emcosωt 2、注意： 线圈平面每次转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，线圈转动一周两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次。电流表指针向左、右各摆一次. 位置 中性面 中性面的垂面 磁通量 最大 零 磁通量变化率 零 最大（BS ω） 感应电动势 零 最大（NBS ω） 线圈边缘切割磁感线的有效速度 零 最大 感应电流 零 最大 电流方向 改变 不变 3、正弦交变电流的图象 从中性面开始计时，交流电路中电动势、电流、路端电压随时间变化如图： e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt - Em= NBS ω 9 第二节 描述交流电的物理量 1、瞬时值: 反映不同时刻交流电的大小和方向。 表达式： e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt 例如我国生活中用的市电电压为220V，其最大值为Um=频率为50Hz，电压的瞬时表达式：u=311sin314t（V） 2、峰值: 它是瞬时值的最大值，它反映的是交流电大小的变化范围. 注意：一些电器元件（如电容器、二极管）的击穿电压，指的是交流电的最大值（耐压值）。 3、周期和频率：反映交变电流变化的快慢。 T=1/f ,ω= 2π/T = 2πf=2πn 4、平均值： ⑴一般不能用算术平均法即：E=（E1+E2）/2来计算. ⑵在计算感应电量时必须要用平