三　交变电流
一、交流发电机
1．发电原理： 由于转子的转动使得穿过线圈的________发生变化，在线圈中产生了__________________．
2．交变电流：大小、方向随时间做________变化的电流，简称________．________不变的电流叫直流．
磁通量
感应电动势
周期性
交流
方向
二、正弦式交变电流
1．___________________随时间按正弦规律变化的电流叫做正弦式交流电．
2．表达式：i＝______________，u＝______________.
3．正弦式交变电流的i－t图象或u－t图象为__________．
电流、电压
Imsin ωt
Umsin ωt
正弦曲线
三、描述交变电流的物理量
1．周期和频率
(1)交变电流完成____________________所需的时间叫做交变电流的________，通常用T表示；交变电流在1 s内完成周期性变化的________叫做交变电流的________，通常用f表示．
(2)周期和频率的关系为T＝________.
(3)T和f的单位分别是________和___________．
一次周期性变化
周期
次数
频率
秒(s)
赫兹(Hz)
2．交变电流的峰值(Um、Im)
表明交变电流在一个周期变化过程中所能达到的__________．
最大数值
3．交变电流的有效值(Ue、Ie)
(1)交变电流的有效值是根据__________________来规定的：把交流和直流通过相同的电阻，如果它们在相同的时间内产生的_______________，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值．
(2)对正弦式交变电流，其有效值和峰值之间存在着如下的关系：Ie＝______________，Ue＝__________________.
电流的热效应
热量相等
温馨提示　各种使用交变电流的电器上，所标注的电压、电流都是有效值．
四、交流电能通过电容器
电容器具有“隔________，通________”的特点，故在电子技术上广泛应用．
直流
交流
一、交变电流的产生
1．交流发电机
各种发电机都由固定不动的“定子”和连续转动的“转子”组成．常见发电机有两类：
(1)旋转电枢式发电机：线圈在磁场中旋转．线圈(电枢)是转子，磁体是定子．
(2)旋转磁极式发电机：磁体转动，是转子；线圈不动，是定子．
无论是线圈转动，还是磁体转动，都是转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生感应电动势．
2．交变电流的产生
(1)正弦式交变电流的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴匀速转动，产生交变电流(如图3－3－1所示)．
图3－3－1
(2)正弦式交流电的变化规律：
①电流、电压随时间按正弦规律变化．
②图象为正弦曲线：
【典例1】 (多选)下图中属于交变电流的是(　　)
交变电流的理解
解析　根据交变电流的定义判断，大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流．符合此定义的是B、C两图，A、D两图中只是电流的大小做周期性变化，方向未变，不符合定义．
答案　BC
借题发挥　实际的交变电流都是大小、方向都做周期性变化的，但从概念上讲，只要方向周期性变化，我们就称之为交变电流．比如C选项中即使正负电流数值相同，也叫做交变电流．
【变式1】
(多选)关于交变电流的理解，下列说法正确的是(　　)
A．大小、方向都随时间周期性变化的电流叫交变电流
B．交变电流就是正弦交变电流
C．我们的照明用电是交流电
D．电池也是提供的交变电流
【答案】AC
【解析】交变电流不一定是正弦交变电流，电池提供直流电．
【典例2】 一个正弦规律变化的交变电流的图象如图3－3－2所示，根据图象计算：
(1)交变电流的频率．
(2)交变电流的有效值．
(3)写出该电流的瞬时值表达式．
交流电变化规律和图象
图3－3－2
【变式2】
(多选)某交变电流电压的表达式为u＝220sin(100πt)V，关于这个交变电流的下列说法中正确的是(　　)
A．频率为100 Hz
B．电压的有效值为220 V
C．电压的峰值为311 V
D．周期为0.05 s
【答案】BC
【答案】B
交变电流的理解
图3－3－3
【答案】B
交流电变化规律和图象
图3－3－4
【答案】B