高中物理選修3-2知識點詳細匯總

1、WORD格式電磁感應現(xiàn)象愣次定律一、電磁感應1電磁感應現(xiàn)象只要穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，閉合回路中就有電流產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應。產(chǎn)生的電流叫做感應電流專業(yè)資料整理WORD格式2產(chǎn)生感應電流的條件：閉合回路中磁通量發(fā)生變化3.磁通量變化的常見情況( 改變的方式 ) ：線圈所圍面積發(fā)生變化，閉合電路中的局部導線做切割磁感線運動導致 變化 ; 其實質(zhì)也是B 不變而增大或減小 線圈在磁場中轉(zhuǎn)動導致 變化 。線圈面積與磁感應強度二者之間夾角發(fā)生變化。如勻強磁場中轉(zhuǎn)動的矩形線圈就是典型。磁感應強度隨時間( 或位置 ) 變化 , 磁感應強度是時間的函數(shù)；或閉合回路變化導致 變化(

2、 改變的結(jié)果) : 磁通量改變的最直接的結(jié)果是產(chǎn)生感應電動勢, 假設(shè)線圈或線框是閉合的. 那么在線圈或線S專業(yè)資料整理WORD格式框中產(chǎn)生感應電流，因此產(chǎn)生感應電流的條件就是：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化4. 產(chǎn)生感應電動勢的條件 :無論回路是否閉合 , 只要穿過線圈的磁通量發(fā)生變化 , 線圈中就有感應電動勢產(chǎn)生 , 產(chǎn)生感應電動勢的那局部導體相當于電源 .電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)是產(chǎn)生感應電動勢 , 如果回路閉合 , 那么有感應電流 , 如果回路不閉合， 那么只能出現(xiàn)感應電動勢，而不會形成持續(xù)的電流我們看變化是看回路中的磁通量變化，而不是看回路外面的磁通量變化二、感應電流方向的判定1. 右手定那么

3、 : 伸開右手，使拇指跟其余的四指垂直且與手掌都在同一平面內(nèi)，讓磁感線垂直穿過手心，手掌所在平面跟磁感線和導線所在平面垂直，大拇指指向?qū)Ь€運動的方向,四指所指的方向即為感應電流方向( 電源 ).用右手定那么時應注意： 主要用于閉合回路的一局部導體做切割磁感線運動時 ，產(chǎn)生的感應電動勢與感應電流的方向判定，右手定那么僅在導體切割磁感線時使用，應用時要注意磁場方向、運動方向、感應電流方向三者互相垂直當導體的運動方向與磁場方向不垂直時，拇指應指向切割磁感線的分速度方向假設(shè)形成閉合回路，四指指向感應電流方向；假設(shè)未形成閉合回路，四指指向高電勢“因電而動用左手定那么“因動而電用右手定那么應用時要特別注意

4、： 四指指向是電源內(nèi)部電流的方向 ( 負正 ) 因而也是電勢升高的方向；即：四指指向正極。導體切割磁感線產(chǎn)生感應電流是磁通量發(fā)生變化引起感應電流的特例，所以判定電流方向的右手定那么也是楞次定律的一個特例用右手定那么能判定的，一定也能用楞次定律判定，只是對導體在磁場中切割磁感線而產(chǎn)生感應電流方向的判定用右手定那么更為簡便2. 楞次定律(1) 楞次定律 ( 判斷感應電流方向 ) ：感應電流具有這樣的方向，感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化(感應電流的 ) 磁場 ( 總是 )阻礙 ( 引起感應電流的磁通量的) 變化原因產(chǎn)生結(jié)果；結(jié)果阻礙原因。( 定語)主語(狀語)謂語(補語)賓語(2)

5、 對“阻礙的理解注意 “阻礙不是阻止，這里是阻而未止。阻礙磁通量變化指：磁通量增加時，阻礙增加( 感應電流的磁場和原磁場方向相反，起抵消作用) ；磁通量減少時，阻礙減少( 感應電流的磁場和原磁場方向一致，起補償作用) ，簡稱“增反減同楞次定律另一種表達：感應電流的效果總是要阻礙( 或?qū)?) 產(chǎn)生感應電流的原因. (F方向就起到阻安專業(yè)資料整理WORD格式礙的效果作用)即由電磁感應現(xiàn)象而引起的一些受力、相對運動、磁場變化等都有阻礙原磁通量變化的趨勢。阻礙原磁通量的變化或原磁場的變化；阻礙相對運動，可理解為“來拒去留；專業(yè)資料整理WORD格式使線圈面積有擴大或縮小的趨勢；有時應用這些推論解題比用

6、楞次定律本身更方便阻礙原電流的變化楞次定律磁通量的變化表述：感應電流具有這樣的方向，就是感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。能量守恒表述：從磁通量變化的角度：I 感的磁場效果總要對抗產(chǎn)生感應電流的原因從導體和磁場的相對運動：感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。從感應電流的磁場和原磁場：導體和磁體發(fā)生相對運動時, 感應電流的磁場總是阻礙相對運動。楞次定律的特例右手定那么：感應電流的磁場總是阻礙原磁場的變化。( 增反、減同 )楞次定律的多種表述、應用中常見的兩種情況：一磁場不變, 導體回路相對磁場運動；二導體回路不動,專業(yè)資料整理WORD格式磁場發(fā)生變化。磁通量的變化與

7、相對運動具有等效性： 相當于導體回路與磁場接近， 相當于導體回路與磁場遠專業(yè)資料整理WORD格式離。(4) 楞次定律判定感應電流方向的一般步驟根本思路可歸結(jié)為： “一原、二感、三電流，專業(yè)資料整理WORD格式明確閉合回路中引起感應電流的原磁場方向如何；確定原磁場穿過閉合回路中的磁通量如何變化 ( 是增還是減 ) 根據(jù)楞次定律確定感應電流磁場的方向再利用安培定那么，根據(jù)感應電流磁場的方向來確定感應電流方向判斷閉合電路或電路中可動局部導體相對運動類問題的分析策略在電磁感應問題中，有一類綜合性較強的分析判斷類問題，主要講的是磁場中的閉合電路在一定條件下產(chǎn)生了感應電流，而此電流又處于磁場中，受到安培力

8、作用，從而使閉合電路或電路中可動局部的導體發(fā)生了運動 .對其運動趨勢的分析判斷可有兩種思路方法：常規(guī)法：據(jù)原磁場 ( B原方向及情況 )楞次定律確定感應磁場 ( B感方向 )安培定那么判斷感應電流 ( I感方向 )左手定那么導體受力及運動趨勢 .效果法： 由楞次定律可知，感應電流的“效果總是阻礙引起感應電流的“原因，深刻理解“阻礙的含義 .據(jù) " 阻礙 " 原那么，可直接對運動趨勢作出判斷，更簡捷、迅速. ( 如 F 安方向阻礙相對運動或阻礙相對運動的趨勢 )B 感和 I 感的方向判定 ：楞次定律 ( 右手 )深刻理解“ 阻礙兩字的含義 (I 感的 B 是阻礙產(chǎn)生 I 感的

9、原因 )B 原方向 "； B 原 "變化 ( 原方向是增還是減) ； I 感方向 "才能阻礙變化；再由I 感方向確定 B 感方向。楞次定律的理解與應用理解楞次定律要注意四個層次:誰阻礙誰 "是感應電流的磁通量阻礙原磁通量;阻礙什么 "阻礙的是磁通量的變化而不是磁通量本身;如何阻礙 "當磁通量增加時 , 感應電流的磁場方向與原磁場方向相反, 當磁通量減小時 , 感應電流的磁場方向與原磁場方向一樣, 即增反減同 ;結(jié)果如何 "阻礙不是阻止 , 只是延緩了磁通量變化的快慢, 結(jié)果是增加的還是增加, 減少的還是減少 .另外 “阻礙表

10、示了能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系, 正因為存在阻礙作用 , 才能將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能;感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的相對運動.電磁感應現(xiàn)象中的動態(tài)分析：就是分析導體的受力和運動情況之間的動態(tài)關(guān)系。一般可歸納為：導體組成的閉合電路中磁通量發(fā)生變化導體中產(chǎn)生感應電流導體受安培力作用專業(yè)資料整理WORD格式導體所受合力隨之變化 導體的加速度變化 其速度隨之變化 感應電流也隨之變化周而復始地循環(huán)，最后加速度小致零 ( 速度將到達最大 ) 導體將以此最大速度做勻速直線運動“阻礙和“變化的含義 原因產(chǎn)生結(jié)果；結(jié)果阻礙原因。感應電流的磁場總是要阻礙引起感應電流的磁通量的變化，而不是阻礙引起感應電流的磁場。因此

11、，不能認為感應電流的磁場的方向和引起感應電流的磁場方向相反。磁通量變化感應電流產(chǎn)生阻礙產(chǎn)生感應電流的磁場法拉第電磁感應定律、自感一、法拉第電磁感應定律(1) 定律內(nèi)容 ：電路中感應電動勢的大小，跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比發(fā)生電磁感應現(xiàn)象的這局部電路就相當于電源，在電源的內(nèi)部電流的方向是從低電勢流向高電勢。( 即：由負到正 )表達式： EnnBsn Bs ="( 普適公式 ) ( 法拉第電磁感應定律 )tttt感應電動勢取決于磁通量變化的快慢t( 即磁通量變化率 ) 和線圈匝數(shù) n B/ t 是磁場變化率(2) 另一種特殊情況：回路中的一局部導體做切割磁感線運動時, 且導體運

12、動方向跟磁場方向垂直。 E=BLv ( 垂直平動切割 )(v 為磁場與導體的相對切割速度) (B不動而導體動；導體不動而B運動 ) E= nBS sin(t+ ) ； E nBS (線圈與 B的軸勻速轉(zhuǎn)動切割) n是線圈匝m數(shù) E BL2 /2(直導體繞一端轉(zhuǎn)動切割) * 自感E自nLIE自I(電流變化快慢 ) (自感 )ttt二、感應電量的計算感應電量 q I tEtntnRtRR如下列圖，磁鐵快插與慢插兩情況通過電阻R 的電量一樣，但兩情況下電流做功及做功功率不一樣三 . 自感現(xiàn)象1. 自感現(xiàn)象 ：由于導體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象2. 自感電動勢 ：自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的感應電動勢叫

13、自感電動勢自感電動勢：E=LI( L是自感系數(shù)：ta L 跟線圈的形狀、長短、匝數(shù)等因素有關(guān)系線圈越粗，越長、匝數(shù)越密，它的自感系數(shù)越大，另外有鐵芯的線圈自感系數(shù)比沒有鐵芯時大得多b自感系數(shù)的單位是亨利，國際符號是L， 1 亨 =103毫亨 =106微亨3. 關(guān)于自感現(xiàn)象的說明如下列圖，當合上開關(guān)后又斷開開關(guān)瞬間，電燈L 為什么會更亮，當合上開關(guān)后，由于線圈的電阻比燈泡的電阻小， 因而過線圈的電流I 2較過燈泡的電流I 1大，當開關(guān)斷開后， 過線圈的電流將由I 2變小，從而線圈會產(chǎn)生一個自感電動勢，于是電流由c ba d 流動，此電流雖然比I 2小但比 I 1還要大因而燈泡會更亮假假設(shè)線圈的電

14、阻比燈泡的電阻大，那么I 2 I 1，那么開關(guān)斷開后瞬間燈泡是不會更亮的開關(guān)斷開后線圈是電源，因而C點電勢最高， d 點電勢最低專業(yè)資料整理WORD格式過線圈電流方向與開關(guān)閉合時一樣，不過開關(guān)閉合時，J 點電勢高于C點電勢，當斷開開關(guān)后瞬間那么專業(yè)資料整理WORD格式相反， C 點電勢高于J 點電勢專業(yè)資料整理WORD格式過燈泡的電流方向與開關(guān)閉合時的電流方向相反，a、 b兩點電勢，開關(guān)閉合時Ua Ub，開關(guān)斷開后瞬專業(yè)資料整理WORD格式間 Ua Ub4. 鎮(zhèn)流器 是一個帶鐵芯的線圈，起動時產(chǎn)生瞬間高電壓點燃日光燈，目光燈發(fā)光以后，線圈中的自感電動勢阻礙電流變化，正常發(fā)光后起著降壓限流作用，

15、保證日光燈正常工作線圈作用：起動時產(chǎn)生瞬間高電壓，正常發(fā)光后起著降壓限流作用。電磁感應與力學綜合又分為兩種情況：一、與運動學與動力學結(jié)合的題目電磁感應力學問題中，要抓好受力情況和運動情況的動態(tài)分析，(1) 動力學與運動學結(jié)合的動態(tài)分析，思考方法是：導體受力運動產(chǎn)生E 感 I 感通電導線受安培力合外力變化a 變化v變化 E 感變化周而復始地循環(huán)。循環(huán)完畢時， a=0，導體到達穩(wěn)定狀態(tài)抓住a=0 時，速度v 達最大值的特點.例：如下列圖，足夠長的光滑導軌上有一質(zhì)量為m，長為 L，電阻為R 的金屬棒ab，由靜止沿導軌運動，那么 ab 的最大速度為多少導軌電阻不計，導軌與水平面間夾角為 ，磁感應強度B

16、 與斜面垂直金屬棒 ab 的運動過程就是上述我們談到的變化過程，當ab 到達最大速度時：BlL mgsin I= E /RE =BLv專業(yè)資料整理WORD格式由得：v=mgRsin /B 2L2。專業(yè)資料整理WORD格式(2) 電磁感應與力學綜合 方法：從運動和力的關(guān)系著手，運用牛頓第二定律根本思路 : 受力分析運動分析變化趨向確定運動過程和最終的穩(wěn)定狀態(tài)由牛頓第二定律列方程求解 ) 注意安培力的特點：導體運動 v電磁感應感應電動勢 E閉歐阻合姆電定礙路律安培力 F磁場對電流的作用感應電流 I純力學問題中只有重力、彈力、摩擦力，電磁感應中多一個安培力，安培力隨速度變化，局部彈力及相應的摩擦力也

17、隨之而變，導致物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，在分析問題時要注意上述聯(lián)系電磁感應中的動力學問題解題關(guān)鍵： 在于通過運動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài)，如速度、加速度取最大值或最小值的條件等，根本思路方法是：EI確定電源 E， rR rF=BIL感應電流運動導體所受的安培力臨界狀態(tài)v 與a 方向關(guān)系a 變化情況F=ma合外力運動狀態(tài)的分析用法拉第電磁感應定律和楞次定律求感應電動勢的大小和方向.求回路中電流強度.分析研究導體受力情況包含安培力，用左手定那么確定其方向.專業(yè)資料整理WORD格式列動力學方程或平衡方程求解.ab 沿導軌下滑過程中受四個力作用，即重力mg，支持力 F、摩擦力 F 和安培力 FN

18、f安，如下列圖， ab 由靜止開場下滑后， 將是vEIF安a 為增大符號，所以這是個變加速過程， 當加速度減到a=0時，其速度即增到最大v=v ，mmg sincosR此時必將處于平衡狀態(tài)， 以后將以 vm勻速下滑vmB 2L2(1) 電磁感應定律與能量轉(zhuǎn)化在物理學研究的問題中，能量是一個非常重要的課題，能量守恒是自然界的一個普遍的、重要的規(guī)律在電磁感應現(xiàn)象時，由磁生電并不是創(chuàng)造了電能，而只是機械能轉(zhuǎn)化為電能而已，在力學中： 功是能量轉(zhuǎn)化的量度那么在機械能轉(zhuǎn)化為電能的電磁感應現(xiàn)象時，是什么力在做功呢？是安培力在做功。在電學中，安培力做正功 ( 電勢差 U)將電能 機械能 ( 如電動機 ) ，安

19、培力做負功 ( 電動勢 E)將機械能 電能，必須明確在發(fā)生電磁感應現(xiàn)象時，是安培力做功導致能量的轉(zhuǎn)化功能關(guān)系： 電磁感應現(xiàn)象的實質(zhì)是不同形式能量的轉(zhuǎn)化過程。因此從功和能的觀點入手，分析清楚電磁感應過程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，往往是解決電磁感應問題的關(guān)健，也是處理此類題目的捷徑之一。導體切割磁感線或閉合回路中磁通量發(fā)生變化，在回路中產(chǎn)生感應電流，機械能或其他形式能量便轉(zhuǎn)化為電能，具有感應電流的導體在磁場中受安培力作用或通過電阻發(fā)熱，又可使電能轉(zhuǎn)化為機械能或電阻的內(nèi)能，因此，電磁感應過程總是伴隨著能量轉(zhuǎn)化，用能量轉(zhuǎn)化觀點研究電磁感應問題常是導體的穩(wěn)定運動勻速直線運動或勻速轉(zhuǎn)動 ，對應的受力特點是合外力為零

20、，能量轉(zhuǎn)化過程常常是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，解決電磁感應能量轉(zhuǎn)化問題的根本方法是:用法拉第電磁感應定律和楞次定律確定感應電動勢的大小和方向.畫出等效電路，求出回路中電阻消耗電功率表達式.分析導體機械能的變化，用能量守恒關(guān)系得到機械功率的改變與回路中電功率的改變所滿足的方程.(2) 電磁感應與動量、能量的綜合方法：(1) 從受力角度著手 ，運用牛頓運動定律及運動學公式變化過程是：導體受力做切割B 運動產(chǎn)生 E感I感 (出現(xiàn)與外力方向相反的安培力表達阻礙效果 )導線做 a的變加速直線運動( 運動過程中v 變，E感=BLv 也變，F(xiàn)安=BlL亦變)當 F安=F外時，a=0，此時物體就到達最大速度導線受力做

21、切割磁力線運動, 從而產(chǎn)生感應電動勢, 繼而產(chǎn)生感應電流, 這樣就出現(xiàn)與外力方向相反的安培力作用 , 于是導線做加速度越來越小的變加速直線運動, 運動過程中速度v 變 , 電動勢 BLv 也變 , 安培力BIL 亦變 , 當安培力與外力大小相等時, 加速度為零 , 此時物體就到達最大速度(2) 從動量角度著手 ，運用動量定理或動量守恒定律應用動量定理可以由動量變化來求解變力的沖量，如在非勻變速運動問題應用動量定理可以解決牛頓運動定律不易解答的問題在相互平行的水平軌道間的雙棒做切割磁感線運動時，由于這兩根導體棒所受的安培力等大反向，合外力為零，假設(shè)不受其他外力，兩導體棒的總動量守恒解決此類問題往

22、往要應用動量守恒定律(3 ) 從能量轉(zhuǎn)化和守恒著手，運用動能定律或能量守恒定律根本思路：受力分析弄清哪些力做功，正功還是負功明確有哪些形式的能量參與轉(zhuǎn)化，哪增哪減由動能定理或能量守恒定律列方程求解能量轉(zhuǎn)化特點：其它能如：機械能安培力做負功電能電流做功內(nèi)能焦耳熱專業(yè)資料整理WORD格式(3) 電磁感應與電路綜合分析要將電磁感應、電路的知識，甚至和力學知識綜合起來應用。在電磁感應中切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路將產(chǎn)生感應電動勢，該導體或回路就相當于電源，將它們接上電容器，便可使電容器充電；將它們接上電阻等用電器，便可對用電器供電，在回路中形成電流，因此電磁感應問題又往往跟電路問題聯(lián)系起來，

23、解決這類問題，一方面要考慮電磁學中的有關(guān)規(guī)律：如右手定那么、楞次定律和法拉第電磁感應定律等；另一方面又要考慮電路中的有關(guān)規(guī)律：如歐姆定律，串并聯(lián)電路的性質(zhì)等。解決電磁感應與電路綜合問題的根本思路是：(1) 確定電源 明確哪局部相當于電源 ( 產(chǎn)生感應電流或感應電動勢的那局部電路) 就相當于電源，切割磁感線的導體或磁通量發(fā)生變化的回路利用法拉第電磁感應定律E 大小，利用楞次定律E 的正負極( 及 I 感方向 )需要強調(diào)的是： 在電源內(nèi)部電流是由負極流向正極的，在外部從正極流向外電路，并由負極流入電源如無感應電流，那么可以假設(shè)電流如果存在時的流向(2) 分析電路構(gòu)造，畫出等效電路圖(3) 利用電路

24、規(guī)律求解 主要閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路性質(zhì)特點、電功、電熱的公式求解未知物理量(4) 圖象問題電磁感應中常涉及磁感應強度B、磁通量 、感應電動勢E 或 e 和 感應電流I 隨時間t 變化的圖線，即B t 圖線、 一 t 圖線、e一 t 圖線和 I 一 t 圖線。對于切割產(chǎn)生應電動勢和感應電流的情況，還常涉及感應電動勢E 和感應電流I 隨位移 X 變化的圖線，即 eX 圖線和 I X 圖線。這些圖象問題大體上可分為兩類：由給定的電磁感應過程選出或畫出正確的圖象，或由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應過程，求解相應的物理量，不管是何種類型，電磁感應中的圖象常需利用右手定那么、楞次定律和法拉第電磁感應定

25、律等規(guī)律分析解決感應電流的方向和感應電流的大小。電磁感應現(xiàn)象中圖像問題的分析，要抓住磁通量的變化是否均勻，從而推知感應電動勢電流大小是否恒定 . 用楞次定律判斷出感應電動勢或電流的方向，從而確定其正負，以及在坐標中的X圍.另外，要正確解決圖像問題，必須能根據(jù)圖像的意義把圖像反映的規(guī)律對應到實際過程中去，又能根據(jù)實際過程的抽象規(guī)律對應到圖像中去，最終根據(jù)實際過程的物理規(guī)律進展判斷.棒平動切割B 時到達的最大速度問題；及電路中產(chǎn)生的熱量Q；通過導體棒的電量問題F合外 R F合外為導體棒在勻速運動時所受到的合外力。 vm2 L2B求最大速度問題， 盡管達最大速度前運動為變速運動， 感應電流 ( 電動

26、勢 ) 都在變化，但達最大速度之后，感應電流及安培力均恒定，計算熱量運用能量觀點處理，運算過程得以簡捷。 Q=WF-Wf - 12WF為外力所做的功；Wf為抑制外界阻力做的功 ；2mvm-感應電量 qEtnt nI tRRRt專業(yè)資料整理WORD格式一電磁感應中的“雙桿問題電磁感應中“雙桿問題是學科內(nèi)部綜合的問題，涉及到電磁感應、安培力、牛頓運動定律和動量定理、專業(yè)資料整理WORD格式動量守恒定律及能量守恒定律等。要求學生綜合上述知識，認識題目所給的物理情景，找出物理量之間的關(guān)系，因此是較難的一類問題，也是近幾年高考考察的熱點。下面對“雙桿類問題進展分類例析1、“雙桿向相反方向做勻速運動：當兩

27、桿分別向相反方向運動時，相當于兩個電池正向串聯(lián)。2. “雙桿同向運動，但一桿加速另一桿減速ebB當兩桿分別沿一樣方向運動時，相當于兩個電池反向bac串聯(lián)。dgdvvLva/c/hd/acfb/3. “雙桿中兩桿都做同方向上的加速運動?！半p桿中的一桿在外力作用下做加速運動，另一桿在安培力作用下做加速運動，最終兩桿以同樣加速度做勻加速直線運動。如【例3】 2003 年全國理綜卷4“雙桿在不等寬導軌上同向運動?！半p桿在不等寬導軌上同向運動時，兩桿所受的安培力不等大反向，所以不能利用動量守恒定律解題。如【例 4】 2004 年全國理綜卷二電磁感應中的一個重要推論安培力的沖量公式FtBLItBLqBLR

28、感應電流通過直導線時，直導線在磁場中要受到安培力的作用，當導線與磁場垂直時，安培力的大小為F=BLI。在時間t內(nèi)安培力的沖量FtBLItBLqBL，式中 q 是通過導體截面的電量。利用R該公式解答問題十分簡便，交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律一交流電大小和方向都隨時間作周期性變化的電流，叫做交變電流。其中按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流，正弦式電流產(chǎn)生于在勻強電場中，繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動的線圈里，線圈每轉(zhuǎn)動一周，感應電流的方向改變兩次。二正弦交流電的變化規(guī)律線框在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動1當從圖 12 2 即中性面 位置開場在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢隨時間而變的函數(shù)是正弦函數(shù)：

29、即 e=msin t ， i I msin t ( t 是從該位置經(jīng)t 時間線框轉(zhuǎn)過的角度； t 也是線速度 V 與磁感應強度 B 的夾角； t 是線框面與中性面的夾角 )2當從圖 12 1 位置開場計時：那么： e= cos t ， i Icos t mm3對于單匝矩形線圈來說m=2= ；對于n匝面積為S的線圈來說m= , 對于總電阻為R的閉合EBlv BSE nBS電路來說ImE mR三幾個物理量1中性面：如圖 12 2 所示的位置為中性面，對它進展以下說明：(1) 此位置過線框的磁通量最多(2)此位置磁通量的變化率為零所以e= msin t=0 ， i I msin t=0(3)此位置是

30、電流方向發(fā)生變化的位置，具體對應圖12 3 中的 t 2，t 4時刻， 因而交流電完成一次全變化中線框兩次過中性面，電流的方向改變兩次，頻率為 50Hz 的交流電每秒方向改變100 次2交流電的最大值 ：m B S當為 N 匝時m NBS(1)是勻速轉(zhuǎn)動的角速度，其單位一定為弧度秒，nad/s專業(yè)資料整理WORD格式(2) 最大值對應的位置與中性面垂直 , 即線框面與磁感應強度 B 在同一直線上(3) 最大值對應圖 12 3 中的 t 1、 t 2時刻，每周中出現(xiàn)兩次3瞬時值e=msin t ， i I msin t 代入時間即可求出不過寫瞬時值時，不要忘記寫單位，如 m=2202 V,=10

31、0,那么e=2202 sin100tV,不可忘記寫伏,電流同樣如此4有效值：為了度量交流電做功情況人們引入有效值，它是根據(jù)電流的熱效應而定的就是分別用交流電，直流電通過一樣阻值的電阻，在一樣時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量一樣，那么直流電的值為交流電的有效值(1) 有效值跟最大值的關(guān)系 = 2 U有效，I=2I有效(2) 伏特表與安培表讀數(shù)為有效值(3) 用電器銘mm牌上標明的電壓、電流值是指有效值5周期與頻率：交流電完成一次全變化的時間為周期；每秒鐘完成全變化的次數(shù)叫交流電的頻率單位 1/ 秒為赫茲 Hz四、最大值、平均值和有效值的應用1、正弦交變電流的電動勢、電壓和電流都有最大值、有效值、瞬時值和平均值的

32、區(qū)別。以電動勢為例：最大值用m表示，有效值用E表示， 瞬時值用e表示，平均值用E表示。它們的關(guān)系為EE=Em/2，e=Emsin t 。平均值不常用，必要時要用法拉第電磁感應定律直接求：E n。切記E1 E2。tE2特別要注意：有效值和平均值是不同的兩個物理量，有效值是對能的平均結(jié)果，平均值是對時間的平均值。在一個周期內(nèi)的前半個周期內(nèi)感應電動勢的平均值為最大值的2/ 倍，而一個周期內(nèi)的平均感應電動勢為零。2、我們求交流電做功時用有效值，求通過某一電阻電量時一定要用電流的平均值交流電，在不同時間內(nèi)平均感應電動勢，平均電流不同考慮電容器的耐壓值時那么要用最大值。3、交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應規(guī)定的：讓交流和直流通過一樣阻值的電阻，如果它們在一樣的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值。只有正弦交變電流 的有效值才一定是最大值的2/2 倍。通常所說的交變電流的電流、電壓; 交流電表的讀數(shù) ; 交流電器的額定電壓、額定電流; 保險絲的熔斷