交变电流的变化规律

出处：按学科分类—文体、科学、教育 商务印书馆国际有限公司《高中数理化公式定理大全》第298页（1230字）

设线圈转动从中性面开始计时，线圈转动的角速度为ω经过时间t，线圈转过角度为ωt，ab边线速度与磁感线的夹角也是ωt，ab边长度为L，磁感应强度为B，ab边中感应电动势e=BL_abvsinωt，cd边中的感应电动势跟ab边中感应电动势大小相等，且方向一致，则整个线圈中的感应电动势e=2BL_abvsinωt，则e=BSωsinωt，S=L_ab·L_cd为线圈的面积，则若线圈有N匝，则感应电动势e=NBSωsinωt，E_m=NBSω为感应电动势的最大值，则e=E_msinωt，e叫做瞬时值，按正弦规律变化，设线圈的电阻为r，外接电阻为R，电流瞬时值．

电流最大值，i=I_msinωt．也是按正弦规律变化．

电路中某一段上电压同样按正弦规律变化u=U_msinωt，

U_m=I_mR，“R”是该段电路的电阻．

交流电的图象能描述交流电随时间变化的规律，如下图所示．

注意 ①交变电流的变化规律与线圈的形状及转动轴处于线圈平面内哪个位置无关．

②线圈平面与中性面重合时，磁通量最大，电动势为零，磁通量的变化率为零，线圈平面与中性面垂直时，磁通量为零，电动势最大，磁通量的变化率最大．

③线圈过中性面一次，电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次．

例 如下图所示的4种电流随时间变化图中，属于交变电流的有哪些?

A

B

C

D

分析 直流电是方向不随时间改变，交变电流是方向随时间改变，正弦交变电流是按正弦规律变化的交变电流，图象中正负表示电流方向，A图电流数值总为正，表示电流方向不变，是直流电，B图形状像正弦，但由于电流值也总是正值，表示电流方向不变，电流大小随时间变化，也是直流电，C图电流强度不随时间变化，但方向随时间变化，是交变电流，D图电流强度和方向都随时间做周期性变化，是交变电流，而且是正弦交变电流，因此，是交变电流的只有C和D，是正弦交变电流的只有D．

答 C、D．