正弦交流面面觀

【摘 要】交流電的產(chǎn)生是電磁感應(yīng)的應(yīng)用，正弦交流電是交流電中最簡單的一種，其產(chǎn)生的方式有多種，有磁感應(yīng)強度、導(dǎo)棒切割有效長度、切割速度等按照正弦規(guī)律變化。

【關(guān)鍵詞】交流電；規(guī)律

線框繞垂直于勻強磁場的固定軸勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生正弦交流電。從感應(yīng)電動勢的產(chǎn)生機理看，有導(dǎo)體棒切割磁感線運動產(chǎn)生動生電動勢，有穿過某一固定線圈因磁場變化產(chǎn)生感生電動勢。本文從上述兩點出發(fā)，介紹正弦交流電產(chǎn)生的各種原因，以期達到對這一類問題的全面理解和綜合應(yīng)用。

一、動生電動勢的產(chǎn)生

對電路中的某段導(dǎo)體棒在磁場中切割磁感線運動時，由E=BLV可知，只要B、L、V三個物理量中有一個按正弦規(guī)律變化，產(chǎn)生的電動勢就是一個正弦交流電

1.磁場B按正弦規(guī)律變化

2.導(dǎo)體棒切割長度按正弦規(guī)律變化

簡評：由導(dǎo)體棒在磁場中運動時，它的有效切割長度按正弦規(guī)律變化，推出其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是正弦式。

3.導(dǎo)體棒切割速度按正弦規(guī)律變化

二、感生電動勢的產(chǎn)生

對電路中的某一個線圈或者是某一個回路，由于磁場按正弦規(guī)律變化，使得穿過回路的磁通量變化而產(chǎn)生正弦式交流電。

簡評：線圈面積保持不變，穿過線圈的磁場按正弦規(guī)律變化，產(chǎn)生正弦交流電。

普通高中物理新課程的總目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運用物理知識和科學(xué)探究方法解決一些問題。在平時的物理教學(xué)中可以充分利用好各種資源進行有效的滲透。例如本文關(guān)于正弦交流電的產(chǎn)生及其規(guī)律的教學(xué)，可以從不同角度介紹正弦交流電的產(chǎn)生原因，以加強學(xué)生的科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。

（作者單位：江蘇省如皋市第一中）