一、交變電流
1、直流電流(DC)
方向不隨時間變化的電流稱為直流電。電池供給的電流,大小和方向都不隨時間變化,所以屬於直流.
2、交變電流(AC)
家庭電路中的電流,大小和方向都隨時間做周期性變化,這樣的電流叫做交變電流。
二、交變電流的產生
如圖所示，交流發電機由兩個磁極，線圈構成，磁極之間存在磁場，可看作勻強磁場，當線圈轉動時，線圈切割磁感線，產生感應電流，轉動一圈，線圈切割方向改變，電流方向也就改變。
A、線圈的幾個關鍵位置：
1.中性面：與磁場（磁感線）垂直的面，當轉動的線圈處在中性面時，穿過線圈的磁通量最大線圈的兩邊運動方向與磁感線平行，電動勢為0，沒有電流。
2.當線圈平面與磁場（磁感線）平行時，通過線圈的磁通量為零，線圈的邊線垂直切割磁感線，電動勢E達到最大，電流達到最大。
3.線圈繼續轉動，又到達中性面。磁通量又達到最大（磁通量的方向與上面1相反），電動勢為0，電流為零。
4.線圈繼續轉動，線圈與磁場平行（與2的線圈面相反），線圈的邊線垂直切割磁感線，感應電動勢達到最大，電流達到最大（線圈裡每根導線的電流方向與2相反）。
注意：中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．
（1）線圈經過中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢為零．
（2）線圈經過中性面時，電流將改變方向，線圈轉動一周，兩次經過中性面，電流方向改變兩次．
練習：
1.矩形線框繞垂直於勻強磁場且在線框平面的軸勻速轉動時產生了交變電流，下列說法正確的是( )
A．當線框位於中性面時，線框中感應電動勢最大
B．當穿過線框的磁通量為零時，線框中的感應電動 勢也為零
C．每當線框經過中性面時，感應電動勢或感應電流方向就改變一次
D．線框經過中性面時，各邊不切割磁感線
參考答案：CD
2.如圖所示為演示交變電流產生的裝置圖，關於這個實驗，正確的說法是( )
A．線圈每轉動一周，指針左右擺動兩次
B．圖示位置為中性面，線圈中無感應電流
C．圖示位置ab邊的感應電流方向為a→b
D．線圈平面與磁場方向平行時，磁通量變化率為零
參考答案：C
B、交變電流的變化規律
以線圈經過中性面開始計時，在時刻t線圈中的感應電動勢（ab和cd邊切割磁感線,ab和cd為L1,bc和ad為L2）
表明電動勢按正弦規律變化。這種電流叫做正弦電流
e為電動勢在時刻t的瞬時值，
Em為電動勢的最大值（峰值）Em =NBSω，
N為線圈匝數、S為線圈面積、ω為線圈轉動角速度．
正弦式交變電流的規律：
1.電動勢按正弦規律變化 e=Em sinωt
2.電流按正弦規律變化 i=Im sinωt
該電流通過電阻R時，電阻R兩邊的電壓u=iR,最大電壓Um=ImR
3.輸出電壓按正弦規律變化u=Umsinωt
注意：
(1)瞬時值表達式與開始計時的位置有關．
①若線圈從中性面開始計時，e＝Emsinωt.
②若線圈從位於與中性面垂直的位置開始計時，e＝Emcosωt.
(2)峰值與開始計時的位置及線圈轉動的時間無關，與線圈形狀無關，與轉軸的位置無關．
例題：
有一個正方形線圈的匝數為10匝，邊長為20 cm，線圈總電阻為1 Ω，線圈繞OO′軸以10π rad/s的角速度勻速轉動，如圖,勻強磁場的磁感應強度為0.5 T，問：
(1)該線圈產生的交變電流電動勢的峰值、電流的峰值分別是多少？
(2)寫出感應電動勢隨時間變化的表達式．
(3)線圈從圖示位置轉過60°時，感應電動勢的瞬時值是多大？
解析：
(2)感應電動勢的瞬時值表達式為
e＝Emcosωt≈6.28cos10πt V
(3)線圈轉過60°，感應電動勢
e＝Emcos60°≈3.14 V
總結：求交變電流瞬時值一般可分三步
(1)確定線圈從哪個位置開始計時，進而確定表達式是正弦還是餘弦形式；
(2)確定線圈轉動的角速度ω及線圈匝數n、磁感應強度B、線圈面積S等；
(3)根據Em＝nBSω，求出最大值後按表達式e＝Emsinωt或e＝Emcosωt代入Em及ω的具體數值．
練習：
解析：選C.交變電流的瞬時值表達式e＝Emsinωt，其中Em＝NBSω，當ω加倍而S減半時，Em不變，故C正確．