正弦交流面面觀

【摘 要】交流電的產生是電磁感應的應用，正弦交流電是交流電中最簡單的一種，其產生的方式有多種，有磁感應強度、導棒切割有效長度、切割速度等按照正弦規律變化。

【關鍵詞】交流電；規律

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

一、動生電動勢的產生

對電路中的某段導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律變化，產生的電動勢就是一個正弦交流電

1.磁場B按正弦規律變化

2.導體棒切割長度按正弦規律變化

簡評：由導體棒在磁場中運動時，它的有效切割長度按正弦規律變化，推出其產生的感應電動勢是正弦式。

3.導體棒切割速度按正弦規律變化

二、感生電動勢的產生

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

簡評：線圈面積保持不變，穿過線圈的磁場按正弦規律變化，產生正弦交流電。

普通高中物理新課程的總目標之一是培養學生學習科學探究方法，發展學生的自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題。在平時的物理教學中可以充分利用好各種資源進行有效的滲透。例如本文關于正弦交流電的產生及其規律的教學，可以從不同角度介紹正弦交流電的產生原因，以加強學生的科學探究能力的培養。

（作者單位：江蘇省如皋市第一中）