一、交變電流的產生和變化規律
1、 交變電流：大小和方向都隨時間作週期性變化的電流叫做交變電流，簡稱交流電。
2、 正弦式電流；隨時間按正弦規律變化的電流叫做正弦式電流，正弦式電流的圖象是正弦曲線，我國市用的交變電流都是正弦式電流
3、中性面：中性面的特點是，線圈位於中性麵時，穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率為零，感應電動勢為零；線圈經過中性麵時，內部的電流方向要發生改變。
4、正弦式交流電的產生和變化規律
（1）產生過程
（2）規律
函式形式：n匝面積為s的線圈以角速率ω轉動，從某次經過中性面開始計時，則e=nbsωsinωt，用em表示峰值nbsω，則，電流。
二、 描述交變電流的物理量
1、週期和頻率
交變電流的週期和頻率都是描述交變電流變化快慢的物理量。
（1）週期t：交變電流完成一次週期性變化所需的時間，單位是秒（s），週期越大，交變電流變化越慢，在乙個週期內，交變電流的方向變化2次。
（2）頻率f:交變電流在1s內完成週期性變化的次數，單位是赫茲，符號為hz，頻率越大，交變電流變化越快。
（3）關係：
2、瞬時值、最大值、有效值和平均值
（1）感應電動勢瞬時值表示式：(在計算通電導體或線圈所受的安培力時，應用瞬時值。)
若從中性面開始，感應電動勢的瞬時值表示式：（伏）。
感應電流瞬時值表示式：（安）
若從線圈平面與磁力線平行開始計時，則感應電動勢瞬時值表示式為：（伏）。
感應電流瞬時值表示式：（安）
（2）交變電流的最大值（以交變電動勢為例）。
——交變電動勢最大值：當線圈轉到穿過線圈的磁通量為0的位置時，取得此值。應強調指出的是，與線形狀無關，與轉軸位置無關，其表示式為。在考慮交流電路中電容器耐壓值時，應採用最大值。
（3）交變電流的有效值
①有效值是根據電流的熱效應來規定的，在週期的整數倍時間內（一般交變電流週期較短，如市電週期僅為0，02s，因而對於我們所考察的較長時間來說，基本上均可視為週期的整數倍），如果交變電流與某恆定電流流過相同電阻時其熱效應相同，則將該恆定電流的數值叫做該交變電流的有效值。注意：這是在三個相同下的等效。
②正弦交流電的有效值與最大值之間的關係為：。
上述關係式只適用於線圈在勻強磁場中相對做勻速轉動時產生的正弦交變電流，對於用其他方式產生的其他交變電流，其有效值與最大值間的關係一般與此不同，其它形式的交流電按熱效應相同進行計算，利用分階段計算效變電流乙個週期內在某電阻上產生的熱量，然後令其與直流電在相同時間內在同一電阻上產生的熱量相等，此時直流電的值為交變電流的有效值。這是根據有效值的定義作具體分析。
③一般交變電流錶直接測出的是交變電流的有效值，一般用電器銘牌上直接標出的是交變電流的有效值，一般不作任何說明而指出的交變電流的數值都是指有效值。
（4）交變電流的平均值
①交變電流圖象中圖象與t軸所圍成的面積與時間的比值叫做交變電流的平均值，
②平均值是利用來進行計算的，計算電量時只能用平均值，
【要點名師透析】
一、正弦式電流的變化規律
1.正弦式電流的變化規律(線圈在中性面位置開始計時)
2.兩個特殊位置的特點
(1)線圈平面與中性面重合時,s⊥b,φ最大, =0,e=0,i=0,電流方向將發生改變.
(2)線圈平面與中性面垂直時,s∥b,φ=0, 最大,e最大,i最大,電流方向不改變.
3.書寫交變電流瞬時值表示式的基本思路
(1)確定正弦交變電流的峰值，根據已知圖象讀出或由公式em=nbsω求出相應峰值.
(2)明確線圈的初始位置，找出對應的函式關係式.
如：①線圈從中性面位置開始轉動，則i-t圖象為正弦函式圖象，函式式為i=imsinωt.
②線圈從垂直中性面位置開始轉動，則i-t圖象為余弦函式圖象，函式式為i=imcosωt.
【例1】如圖(a)所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，並繞過ab、cd中點的軸oo′以角速度ω逆時針勻速轉動.若以線圈平面與磁場夾角θ=45°時［如圖(b)］為計時起點，並規定當電流自a流向b時電流方向為正.則下列四幅圖中正確的是( )
2、交變電流「四值」的理解與應用
【例2】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?
三、幾種典型交變電流有效值的計算問題
1.計算交流電有效值應注意的幾個問題
(1)計算有效值時要注意根據電流的熱效應,抓住「三同」:「相同時間」內「相同電阻」上產生「相同熱量」列式求解.
(2)利用兩類公式和可分別求得電流有效值和電壓有效值.
(3)若圖象部分是正弦(或余弦)交流電,其中的和週期部分可直接應用正弦式交變電流有效值與最大值間的關係i=im/,u=um/求解.
2.幾種典型的交變電流
【例3】兩個完全相同的電熱器，分別通過如圖a和b所示的電流最大值相等的方波交變電流和正弦交變電流，則這兩個電熱器的電功率之比pa∶pb等於多少？
【感悟高考真題】
1.（2011·安徽高考·t19）如圖所示的區域內有垂直於紙面的勻強磁場，磁感應強度為b。電阻為r、半徑為l、圓心角為45°的扇形閉合導線框繞垂直於紙面的o軸以角速度ω勻速轉動（o軸位於磁場邊界）。
則線框內產生的感應電流的有效值為
a. b. c. d.
2.（2011·天津理綜·t4）在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直轉軸勻速轉動，如圖1所示。產生的交變電動勢的圖象如圖2所示，則
a. =0.005s時線框的磁通量變化率為零
b. =0.01s時線框平面與中性面重合
c. 線框產生的交變電動勢有效值為311v
d. 線框產生的交變電動勢頻率為100hz
3.（2010·廣東卷）19.圖7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0.01sb.最大值是311v
c.有效值是220vd.表示式為u=220sin100πt（v）
4.（09·天津·9）（1）如圖所示，單匝矩形閉合導線框abcd全部處於磁感應強度為b的水平勻強磁場中，線框面積為s，電阻為r。線框繞與cd邊重合的豎直固定轉軸以角速度勻速轉動，線框中感應電流的有效值i線框從中性面開始轉過的過程中，通過導線橫截面的電荷量q
5.（09·福建·16）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
【考點模擬演練】
1.下面關於交變電流的說法中正確的是( )
a.交流電器裝置上所標的電壓和電流值是交流的最大值
b.用交流電流錶和電壓表測定的讀數值是交流的瞬時值
c.給定的交流數值，在沒有特別說明的情況下都是指有效值
d.對同一電阻且時間相同，則跟交流有相同的熱效應的直流的數值是交流的有效值
2.(2011·泉州模擬)如圖所示,面積均為s的線圈均繞其對稱軸或中心軸在勻強磁場b中以角速度ω勻速轉動,能產生正弦交變電動勢e=bsωsinωt的圖是( )
3.矩形線圈在勻強磁場中繞垂直於磁感線的轉軸勻速轉動，產生的交流電動勢的最大值為em.設t=0時線圈平面與磁場平行，當線圈的匝數增加一倍，轉速也增大一倍，其他條件不變時，交流電的電動勢為( )
4.某交變電流錶串聯一電阻構成交變電壓表，總電阻r=2 kω，然後將改裝的電表接到u=311sin100πt v的交流電源上，則( )
a.通過電流錶電流的瞬時值為0.11sin100πt a
b.作為改裝的電壓表，其兩端電壓的瞬時值為311sin100πt v
c.電流錶的示數為0.11 a
d.作為改裝的電壓表，其示數應為311 v
5．電阻r1、r2與交流電源按照圖所示甲方式連線，r1＝10 ω，r2＝20 ω.合上開關s後，通過電阻r2的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖乙所示．則 ( )
a．通過r1的電流有效值是1.2 a
b．r1兩端的電壓有效值是6 v
c．通過r2的電流最大值是1.2 a
d．r2兩端的電壓最大值是6 v
6.如圖所示，圖甲和圖乙分別表示正弦脈衝波和方波的交變電流與時間的變化關係．若使這兩種電流分別通過兩個完全相同的電阻，則經過1 min的時間，兩電阻消耗的電功之比w甲∶w乙為( )
a．1b．1∶2
c．1∶3d．1∶6
7．如圖所示，一單匝閉合線框在勻強磁場中繞垂直於磁場方向的轉軸勻速轉動，在轉動過程中，線框中的最大磁通量為φm，最大感應電動勢為em，下列說法正確的是( )
a．當磁通量為零時，感應電動勢也為零 b．當磁通量減小時，感應電動勢在減小
c．當磁通量等於0.5φm時，感應電動勢等於0.5em d．角速度ω等於
8．將阻值為5 ω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( )
交變電流的產生和描述
一 單項選擇題。1 如圖1所示的線圈中不能產生交變電流的是 圖12 家用電子調光燈的調光原理是用電子線路將輸入的正弦交流電壓的波形截去一部分來實現的，由截去部分的多少來調節電壓，從而實現燈光的可調，比過去用變壓器調壓方便且體積較小 某電子調光燈經調整後的電壓波形如圖2所示，若用多用電表測燈泡的兩端的...
交變電流的產生和描述導學
目標 1 知道正弦式電流的產生原理及圖象 2 了解正弦式電流的瞬時表示式，會計算最大值，有效值。基礎知識 考點一交變電流 1 交變電流 1 定義 和都隨時間作週期性變化的電流.2 圖象 如圖 a b c d 所示都屬於交變電流.其中按正弦規律變化的交變電流叫正弦交流電，如圖 a 所示.2.正弦交流電...
第1節交變電流的產生及描述
一 單項選擇題 1.矩形線圈在勻強磁場中繞垂直於磁感線的轉軸勻速轉動，產生的交流電動勢的最大值為em.設t 0時線圈平面與磁場平行，當線圈的匝數增加一倍，轉速也增大一倍，其他條件不變時，交流電的電動勢為 a e 2emsin 2 t b e 4emsin 2 t c e emsin 2 t d e ...