一．交流電
大小和方向都隨時間作週期性變化的電流，叫做交變電流。 其中按正弦規律變化的交變電流叫正弦式電流，正弦式電流產生於在勻強電場中，繞垂直於磁場方向的軸勻速轉動的線圈裡，線圈每轉動一周，感應電流的方向改變兩次。
例題. 對於如圖所示的電流i隨時間t做週期性變化的圖象，下列描述正確的是( )
a．電流的大小變化，方向也變化，是交流電
b．電流的大小變化，方向不變，不是交流電
c．電流的大小不變，方向不變，是直流電
d．以上說法都不正確
二．正弦交流電的變化規律
線框在勻強磁場中勻速轉動．
1．當從圖12—2即中性面位置開始在勻強磁場中勻速轉動時，線圈中產生的感應電動勢隨時間而變的函式是正弦函式：
即 e=emsinωt， i＝imsinωt
ωt是從該位置經t時間線框轉過的角度；ωt也是線速度v與磁感應強度b的夾角；是線框面與中性面的夾角。
2．當從圖12—1位置開始計時：
則：e=emcosωt， i＝imcosωt
ωt是線框在時間t轉過的角度；是線框與磁感應強度b的夾角；此時v、b間夾角為（π/2一ωt）．
3．對於單匝矩形線圈來說em=2blv=bsω； 對於n匝面積為s的線圈來說em=nbsω。對於總電阻為r的閉合電路來說im=
三．幾個物理量
1．中性面：如圖12—2所示的位置為中性面，對它進行以下說明：
（1）此位置通過線框的磁通量最多．
（2）此位置磁通量的變化率為零．所以 e=εmsinωt=0， i＝imsinωt=0
（3）此位置是電流方向發生變化的位置，具體對應圖12－3中的t2，t4時刻，因而交流電完成一次全變化中線框兩次過中性面，電流的方向改變兩次，頻率為50hz的交流電每秒方向改變100次．
2．交流電的最大值：
em＝bωs 當為n匝時em＝nbωs
（1）ω是勻速轉動的角速度，其單位一定為弧度／秒，nad/s（注意rad是radian的縮寫，round/s為每秒轉數，單詞round是圓，回合）．
（2）最大值對應的位置與中性面垂直，即線框面與磁感應強度b在同一直線上．
（3）最大值對應圖12－3中的t1、t2時刻，每週中出現兩次．
3．瞬時值e=emsinωt， i＝imsinωt代入時間即可求出．不過寫瞬時值時，不要忘記寫單位，如em=220v，ω=100π，則e=220sin100πtv，不可忘記寫伏，電流同樣如此．
4．有效值：為了度量交流電做功情況人們引入有效值，它是根據電流的熱效應而定的．就是分別用交流電，直流電通過相同阻值的電阻，在相同時間內產生的熱量相同，則直流電的值為交流電的有效值．
（1）正弦交變電流有效值跟最大值的關係εm=u有效，im=i有效
（2）通常所說的交變電流的電流、電壓；交流電表的讀數；交流電器的額定電壓、額定電流；保險絲的熔斷電流等都指有效值。
（3）用電器銘牌上標明的電壓、電流值是指有效值．
（4）在電路計算中用有效值。
（5）生活中用的市電電壓為220v，其最大值為220v=311v（有時寫為310v），頻率為50hz，所以其電壓即時值的表示式為u=311sin314tv。
5．週期與頻率：
交流電完成一次全變化的時間為週期；每秒完成全變化的次數叫交流電的頻率．單位1/秒為赫茲（hz）．
考點1. 交變電流的產生過程以及規律應用
【例題1】處在勻強磁場中的矩形線圈abcd，以恆定的角速度繞ab邊轉動，磁場方向平行於紙面並與ab垂直.在t=0時刻，線圈平面與紙面重合（如圖11-1-12），線圈的cd邊離開紙面向外運動.若規定由a→b→c→d→a方向的感應電流為正，則能反映線圈中感應電流i隨時間t變化的圖線是( )
【例題2】線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生交變電流的圖象如圖所示，由圖示可知（ ）
a．在a和c時刻線圈處於磁通量變化率最大位置
b．在a和c時刻穿過線圈的磁通量為最大
c．在b時刻到d時刻線圈轉過的角度為π弧度
d．若從b時刻到d時刻經過0.01s，則在1s內交變電流的方向改變100次
【例題3】如圖是某種正弦式交變電壓的波形圖，由圖可確定該電壓的( )
a．週期是0.01 s b．最大值是311 v
c．有效值是311 v d．表示式為u＝220sin 100πt(v)
【例題4】一單匝閉合線框在勻強磁場中繞垂直於磁場方向的軸勻速轉動，在轉動過程中，線框中的最大磁通量為，最大感應電動勢為，則下列說法中正確的是
.當穿過線框的磁通量為零時，感應電動勢也為零
.當穿過線框的磁通量減小時，感應電動勢在增大
.當穿過線框的磁通量等於時，感應電動勢等於
.線框轉動的角速度
【例題5】一矩形閉合線圈繞垂直於勻強磁場並位於線圈平面內的固定軸轉動,下述說法正確的是( )
a.穿過線圈的磁通量最大時,線圈中感應電流最大
b.穿過線圈的磁通量為零時,線圈中感應電流最大
c.若加大線圈的轉速(其他條件不變),則線圈中交變電流的頻率變大
d.若加大線圈的轉速(其他條件不變),則線圈中交變電流的最大值不變
考點2. 交變電流峰值、瞬時值、平均值的計算
剖析：（1）求線圈在勻強磁場中轉動時產生的正弦交流電的電動勢的最大值em時，可用公式em=nbsω求解，此時要注意別忘記線圈的匝數n.
（2）求線圈轉動過程中某段時間內的平均電動勢時應用來求解，但應注意求時φ的正負及與的對應關係。
【例題5】一台小型發電機產生的電動勢隨時間變化的正弦規律圖象如圖甲所示。已知發電機線圈內阻為5.0，則外接乙隻電阻為95.0的燈泡，如圖乙所示，則（ ）
a.電壓表的示數為220v
b.電路中的電流方向每秒鐘改變50次
c.燈泡實際消耗的功率為484w
d.發電機線圈內阻每秒鐘產生的焦耳熱為24.2j
考點3. 交變電流的有效值
交變電流的有效值是根據電流的熱效應規定的：讓交流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相同的時間內產生的熱量相等，就把這一直流的數值叫做這一交流的有效值。
【例題6】通過某電阻的週期**變電流的圖象如圖11-1-7。求該交流電
的有效值i。
【針對練習1】圖12—6表示一交變電流隨時間變化的圖象，此交變電流的有效值是（ ）
a．5a； b．5a； c．3．5a ；d．3．5a
【針對練習2】已知某電阻元件在正常工作時，通過它的電流按如圖所示的規律變化．今與這個電阻元件串聯乙個多用電表(已調至交流電流擋)，則多用電表的讀數為( )
a．4 a b．4 a
c．5 ad．5 a
【例題7】一正弦交流電的電壓隨時間變化的規律如圖所示．由圖可知
a．該交流電的電壓瞬時值的表示式為u＝100sin（25t）v
b．該交流電的頻率為25 hz
c．該交流電的電壓的有效值為100
d．若將該交流電壓加在阻值r＝100 ω的電阻兩端，則電阻消耗的功率為50 w
【例題8】將阻值為5ω的電阻接到內阻不計的交流電源上，電源電動勢隨時間變化的規律如圖所示．下列說法正確的是 （ ）
a．電路中交變電流的頻率為0.25 hz
b．通過電阻的電流為a
c．電阻消耗的電功率為2.5 w
d．用交流電壓表測得電阻兩端的電壓是5 v
【例題9】如圖所示，單匝矩形線圈的一半放在具有理想邊界的勻強磁場中，線圈軸線oo′與磁場邊界重合，線圈按圖示方向勻速轉動（ab向紙外cd向紙向）.若從圖所示位置開始計時，並規定電流方向沿a→b→c→d→a為正方向，則線圈內感應電流隨時間變化的圖象是圖中的哪乙個（ ）
【例題10】如圖所示,勻強磁場的磁感應強度b=0.5 t,邊長l=10 cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1 ω,線圈繞垂直於磁感線的對稱軸oo′勻速轉動,角速度ω=2π rad/s,外電路電阻r=4 ω.求：
(1)轉動過程中感應電動勢的最大值;
(2)由圖示位置(線圈平面與磁感線平行)轉過60°角時的瞬時感應電動勢;
(3)由圖示位置轉過60°角的過程中產生的平均感應電動勢;
(4)交流電壓表的示數;
(5)轉動一周外力做的功.
【例題11】乙個電阻為r、邊長為l的正方形線圈abcd共n匝，線圈在磁感應強度為b的勻強磁場中繞垂直於磁感線的軸oo′以如圖所示的角速度ω勻速轉動，外電路電阻為r.
(1)在圖中標出此刻線圈感應電流的方向．
(2)線圈轉動過程中感應電動勢的最大值有多大？
(3)線圈平面與磁感線夾角為60°時的感應電動勢為多大？
(4)設發電機由柴油機帶動，其他能量損失不計，線圈轉一周，柴油機做多少功？
(5)從圖示位置開始，線圈轉過60°的過程中通過r的電量是多少？
(6)圖中電流錶和電壓表的示數各是多少？
交流電的產生和變化規律 教案
一 教材分析 一 教材的地位和作用 本課題選自人民郵電出版社出版的中等職業學校機電類規劃教材 電工基礎 第五章第一節，本節內容既是前面 磁與電 知識的綜合運用，又是交流電知識的基礎，具有承前啟後的作用。另外它與人們的生產和生活密切相關，是物理理論和規律應用於生產技術的典型例子，具有重要的現實意義。1...
交流電的產生說課稿
2 具體教學方法說明 1 本節課採用的教學方法是 引導 觀察 總結 即教師引導學生提出問題，學生通過觀察後進行思考，自主 產生交流電的產生，經過總結，從而得出結論，解決教師提出的問題。這樣既充分體現了學生的主體地位，教師又起到了主導作用。2 利用現代化教學手段解決學習抽象理論困難的問題 交流電的產生...
正弦交流電的產生
物理組陳娟 正弦交流電是交流電裡最基本 最簡單的一種，所以正弦交流電占有其特殊地位。到底有哪些方式可以產生正弦交流電呢？本文歸納成以下幾種。方式1 線框在勻強磁場中勻速轉動產生正弦交流電 這是產生正弦交流電的最基本方式，也是感應發電機的原理。線框的轉動軸一般跟磁場方向垂直，線框平面跟磁場方向垂直的位...