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交流电总复习
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一、交变电流的产生：
闭合矩形线圈在磁场中绕垂直于场强方向的轴转动产生的电流随时间作周期性变化，称交变电流．
O2
O1
B
ω
当闭合线圈由中性面位置（图中O1O2位置）开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：
e=Emsinωt， 其中Em=NBSω。
这就是正弦交变电流。
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二、交变电流的变化规律
（1）从线圈转至中性面开始计时，
若从转至平行磁感线开始计时，
（2）最大值：
（3）Em 与转轴的所在位置及线圈形状无关
（4） 线圈转至中性面时,电流方向发生, 线圈转动一周,电流方向改变两次.
在纯电阻的电路中，适用于直流电路的欧姆定律也适用于交流电路．设闭合电路的总电阻为R，则电流的瞬时值 i＝e / R＝（Em/R）sinωt，
其中Em/R为电流的最大值，用Im表示，于是有
i = Imsinωt．
可见，感应电流也是按正弦规律变化的
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三. 表征正弦交变电流的物理量．
1. 交变电流的最大值（Im和Um） 它是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流强弱或电压高低.

a. 周期 交变电流完成一次周期性变化所需的时间,叫做交变电流的周期，通常用T表示，单位是s．
b. 频率 交变电流在1s内完成周期性变化的次数，叫做交变电流的频率，通常用f表示,单位是赫兹(Hz)．
c. 周期和频率的 关系是
ω=2π/T= 2πf
d. 转速 r/s 或 r/min
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3、交变电流的有效值
交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流电的有效值。
（1）只有正余弦交变电流的有效值才一定是最大值的
倍。
（2）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是指有效值。
（电容器的耐压值是交流的最大值。）
（3）求解交流电产生的热量问题时,必须用有效值。
若计算通过电路某一截面的电量,需用电流的平均值.
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表征交流电的物理量、四值问题
1、如图，匀强磁场的磁感应强度B=,边长为L=10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r=1Ω，线圈绕垂直于磁感线的轴匀速转动。 外电路电阻R=4Ω。
求 （1）感应电动势最大值
（2）由图示位置转过60。角时的感应电动势值
（3）由图示位转过60。角过程中产生的感应电动势值
（4）交流电压表的示数
（5）线圈转动一周在电
阻R上产生的热量
（6）在 周期内通过电阻
R的电荷量为多少。
V
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2．如图甲所示，电阻R的阻值为50Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是 ( )
A．电阻R的功率为200W
B．电流表示数为2A
C．
D．如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍
A
a
b
u
R
0
u/V
t/s


C
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3．让匝数为100匝的闭合矩形线圈绕某垂直磁场的转动轴在匀强磁场中匀速转动时，线圈内可产生如图所示的交流电，由该图象可计算出 （ ）
A．该交流电压的有效值为10V
B．该交流电变化频率为25Hz
C．矩形线圈转动的角速度为50πrad/s
D．矩形线圈转动过程中，穿过线圈平面的最大磁通量为 Wb
0
e/V
t/s


点拨：
D错
A B C
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，转轴的一端装有一对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交流电，给车头灯供电。
已知自行车车轮半径r=35cm，摩擦小轮半径r0=, 线圈有n=800匝，线圈横截面积s=20cm2，总电