第二节 交变电流的描述
[学习目标] 1.能应用楞次定律和法拉第电磁感应定律推导出正弦式电流的表达式．(难点)2.理解正弦式电流的函数表达式，并能利用交变电流的规律解决实际问题．(重点)3.理解正弦式电流的图象及应用．(重点)
一、用函数表达式描述交变电流
1．线圈绕着垂直于磁场的轴匀速转动时，产生感应电动势．
瞬时值：e＝Emsin_ωt.(从中性面开始计时)
峰值：Em＝NBSω.
2．线圈和电阻组成闭合电路，电路中的电流．
瞬时值：i＝Imsin ωt.
峰值：Im＝.
3．闭合电路的路端电压的瞬时值．
u＝Umsin ωt.
二、用图象描述交变电流
1．物理意义：描述交变电流(电动势e、电流i、电压u)随时间t(或角度ωt)变化的规律．
2．正弦式交变电流的图象(如图所示)
3．几种不同类型的交变电流(如图所示)
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)线圈只要在匀强磁场中匀速转动就能产生正弦式交变电流．(×)
(2)交变电流的瞬时值表达式与开始计时的位置无关．(×)
(3)交流电的电动势的瞬时值表达式为e＝Emsin ωt时，穿过线圈磁通量的瞬时值表达式Φ＝Φmcos ωt.(√)
(4)交变电流的图象均为正弦函数图象或余弦函数图象．(×)
(5)线圈绕垂直磁场的转轴匀速转动的过程中产生了正弦交变电流，感应电动势的图象、感应电流的图象形状是完全一致的．(√)
2．交流发电机工作时电动势为e＝Emsin ωt，若将发电机的转速提高一倍，同时将电枢所围面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为 ( )
A．e′＝Emsin B．e′＝2Emsin
C．e′＝Emsin 2ωt D．e′＝sin 2ωt
C [感应电动势的瞬时值表达式e＝Emsin ωt，而Em＝nBωS，当ω加倍而S减半时，Em不变，故选项C正确．]
3．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图可知( )
A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．从A时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度
D．在A和C时刻磁通量变化率的绝对值最大
