2012届高考一轮复习学案101交变电流的产生及描述.pdf

第1课时交变电流的产生及描述

基础知识归纳

1.交变电流

大小和方向都随时间做周期性变化的电流.其中，方向随时间变化是交变

电流的最主要特征.

2.正(余)弦式交流电

交变电流的产生有很多形式.常见的正(余)弦式交变电流可由线圈在匀强磁场中绕垂

直磁感应强度方向的轴转动产生.若从中性面开始转动则产生正弦式交变电流，从峰

值转动则产生余弦式交变电流.

3.中性面与峰值面

当线圈转动至线圈平面垂直于磁感线位置时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电

流，这个特定位置叫做中性面.其特点是：与磁场方向垂直，线圈每次经过该面感应电

流方向均发生改变，线圈每转一周，两次经过中性面，故感应电流的方向改变两次.峰值面

的特点是：磁通量为零，但电动势最大.

4.描述交变电流的“四值”

eNBSωωtiIωt

(1)瞬时值：＝sin，＝sin(从中性面开始计时)

m

ENBSωIER

(2)峰值：＝，＝/

mmm

ΦE

(3)平均值：E＝N，I

tR

E

EmII

(4)有效值：根据电流的热效应定义，＝，＝/2(正、余弦式交流电).

2m

重点难点突破

一、如何理解正弦式交流电的峰值、有效值和平均值

峰值：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感应线方向的轴匀速转动时，所产生的感应电动势

ENBωSNSBω

的峰值为＝，即仅由匝数，线圈面积，磁感应强度和角速度四个物理量决

m

定.与轴的具体位置、线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的.一般在求瞬时值的表达式时，

需求出其最大值.

有效值：是根据交变电流的热效应规定的，反映的是交变电流产生热效应的平均效果.

让交变电流与恒定电流通过阻值相同的电阻，若在相等时间内产生的热量相等，这一恒定电

流值就是交变电流的有效值.

正弦式交变电流的有效值和最大值之间的关系是：

EEIIUU

＝/2＝/2＝/2

mmm

平均值：指在一段时间内产生的电压(电流)的平均值，其数值需由法拉第电磁感应定律

1/11

求，即

2/11

nΦ



E＝计算.求通过横截面电荷量时需用电流的平均值，或指交变电流图象的波形与

t

t

横轴(轴)所围面积跟时间的比值.

二、学习交变电流时如何区分使用有效值和平均值

1.在计算交变电流通过导体产生的热量和电功率及确定保险丝的熔断电流时，只能用交

流电的有效值；在考虑电容器的耐压值时，则应用交变电流的最大值；在计算通过导体的电

荷量时，只能用平均值，而不能用有效值.

2.在实际应用中，交流电器铭牌上标明的额定电压或额定