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　　课    题： 交流电、电磁振荡电磁波     类型：复习课 
　　交流电的产生及变化规律 
　　一、交变电流的产生 
　　1．交变电流的定义：大小和方向都随时间作周期性变化的电流，叫做交变电流。 
　　2．正弦交变电流：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，正弦交变电流的图象是正弦函数曲线．线圈每转动一周，感应电流的方向改变两次。 
　　3.产生方法：将一个平面线圈置于匀强磁场中，并使它绕垂直于磁感线的轴做匀速转动，线圈中就会产生出正(余)弦交变电流． 
　　注意：只有线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动时才能产生正(余)弦交变电流． 
　　二．正弦交流电的变化规律   线框在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动． 
　　1．当从图12—2即中性面位置开始在匀强磁场中匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：        
　　ωt是从该位置经t时间线框转过的角度；ωt也是线速度V与磁感应强度B的夹角；。是线框面与中性面的夹角 
　　2．当从图12—1位置开始计时：  则：e=εmcosωt， i＝Imcosωt 
　　ωt是线框在时间t转过的角度；是线框与磁感应强度B的夹角；此时V、B间夹角为（π/2一ωt）． 
　　3．对于单匝矩形线圈=2Blv=BSω；对于n匝面积为S的线圈=nBSω。对于总电阻为R的闭合电路=  
　　三．几个物理量 
　　1．中性面：与磁场方向垂直的平面叫中性面．如图12—2所示的位置为中性面，对它进行以下说明： 
　　中性面的特点：(1) 此位置穿过线框的磁通量最多． 
　　(2) 但此位置磁通量的变化率为零．感应电动势为零．所以 e=εmsinωt=0， i＝Imsinωt=0 
　　(3) 此位置是电流方向发生变化的位置，具体对应图12－3中的t2，t4时刻，线圈转动一周，2次经过中性面．电流的方向改变两次，频率为50Hz的交流电每秒方向改变100次． 
　　2．交流电的最大值： εm＝BωS   当为N匝时  
　　(1) ω是匀速转动的角速度，其单位一定为弧度／秒，nad/s  
　　(2) 最大值对应的位置与中性面垂直,即线框面与磁感应强度B在同一直线上． 
　　(3) 最大值对应图12－3中的t1、t2时刻，每周中出现两次． 
　　3．瞬时值 交变电流某一时刻的值，瞬时值是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同e=εmsinωt， i＝Imsinωt代入时间即可求出．过写瞬时值时，不要忘记写单位，如εm=220 V,ω=100π,则e=220 sin100πtV,不可忘记写伏,电流同样如此． 
　　4．有效值：为了度量交流电做功情况人们引入有效值，它是根据电流的热效应而定的．就是分别用交流电，直流电通过相同阻值的电阻，在相同时间内产生的热量相同，则直流电的值为交流电的有效值． 
　　(1) 有效值跟最大值的关系εm= U有效，Im= I有效       (2)伏特表与安培表读数为有效值． 
　　(3) 用电器铭牌上标明的电压、电流值是指有效值． 
　　5.平均值：交变电流的平均值是交变电流图象中波形与横轴(t轴)所围的面积跟时间的比值．其数值可以用 计算． 
　　某段时间内的交变电流的平均值不等于这段时间始、终时刻瞬时值的算术平均值．例在0～ 内， ． 
　　注：如何应用交变电流的四值？ 
　　①在研究电容器的耐压值时只能用峰值． 
　　②在研究交变电流做功、电功率及产生热量时，只能用有效值． 
　　③在研究交变电流通过导体截面电量时，只能用平均值． 
　　④在研究某一时刻线圈受到的电磁力矩时，只能用瞬时值． 
　　另外，各种交流电表指示的电压、电流和交流电器上标注的额定电