高中物理交變電流知識點（高中物理交變電流知識點及公式）
一.交變電流
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（1）定義：方向隨時間做周期性變化的電流，叫做交變電流，簡稱交流（AC）.
（2）幾種常見交變電流的波形
2.直流
方向不隨時間變化的電流稱為直流（DC）；大小和方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流.
注意：
（1）區分直流和交流主要是看電流方向是否變化，電流大小隨時間變化，但是方向不變的仍然是直流.
（2）交變電流的波形不一定是曲線，也不能認為凡是波形是曲線的電流就一定是交變電流.
?觀察交變電流的方向
把兩個發光顏色不同的發光二極管并聯，注意使兩者正、負極的方向不同，然后連接到教學用發電機的兩端，轉動手柄，兩個磁極之間的線圈隨著轉動，觀察發光二極管的發光情況.
?交變電流的判斷
需在一個周期或更長時間內觀察電流.如圖中所示的矩形波，該電流在0-T/2和T/2～T時間內大小和方向都沒有發生變化，但在一個周期或更長的時間內，電流的方向隨時間發生變化，所以是交變電流.
例：圖中各圖線不表示交變電流的是（）
【解析】交變電流是指方向隨時間發生周期性變化的電流，電流的大小周期性變化或者不變均可，圖中電流的方向隨時間發生周期性變化的有A、C、D，而B中電流方向沒有變化，是直流，本題選不是交變電流的，故選B.
二.交變電流的產生
1.產生過程：如圖所示，矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，感應電動勢（感應電流）的大小和方向隨時間做周期性變化，產生交變電流.
?矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線方向的軸勻速轉動，僅是產生交變電流的一種方式，不是唯一方式.
例如：①磁場B隨時間按余弦變
化；
②切割磁感線的導體棒的有效長度按正弦變化；
③切割磁感線的導體棒的速度按正弦變化.
2.過程分析(如圖所示)
上面的立體圖轉化為平面圖：
線圈轉動過程中，電流的方向如表所示.
（1）圖甲（戊）和丙，線圈平面垂直于磁感線，AB、CD邊速度方向與磁感線平行，不產生感應電動勢.
（2）圖乙和丁，線圈平面與磁感線平行，AB、CD邊切割磁感線，感應電動勢最大，感應電流最大，圖乙和圖丁中AB、CD邊切割速度相反，感應電流方向也相反.
3.兩個特殊位置
（1）中性面：線圈平面與磁感線垂直時的位置.（S⊥B，如圖甲、丙、戊）
①線圈處于中性面位置時，穿過線圈的磁通量Φ最大，但磁通量的變化率為零，線圈中的感應電動勢為零，感應電流為零.
②線圈每次經過中性面時，線圈中感應電流的方向都要改變，線圈轉動一周，感應電流的方向改變兩次.
?線圈BC、DA邊始終在平行于磁感線的方向轉動，不切割磁感線，因而不產生感應電動勢，只起導線作用.
（2）與中性面垂直的位置（S∥B，如圖乙、丁），此時穿過線圈的磁通量Φ為零，磁通量的變化率最大，感應電動勢最大，感應電流最大，電流方不發生變化.
?中性面(垂直面)、與中性面垂直的位置(平行面)的比較
辨析：（1）線圈處于中性面位置時，穿過線圈的磁通量最小，感應電流也最小（×）
（2）線圈在通過垂直中性面的平面時，感應電流最大，穿過線圈的磁通量也最大.（×）
（3）線圈在通過中性面時感應電流的方向發生改變（?）
練習：如圖所示為演示交變電流產生的裝置圖，關于這個實驗，正確的說法是（）.
A.線圈每轉動一周，指針左右擺動兩次
B.圖中線圈所在平面位置為中性面，線圈中無感應電流
C.圖中線圈所在平面位置，ab邊中感應電流方向為a→b
D.線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零
例題：如圖所示，一線圈在勻強磁場中勻速轉動，經過圖示位置時（）
A.穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最大
B.穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最大
C.穿過線圈的磁通量最大，磁通量的變化率最小
D.穿過線圈的磁通量最小，磁通量的變化率最小
