高中物理选修交变电流课件 24页

5.1交变电流\n直流电(DC)电流方向不随时间而改变\n一、交变电流按下图所示进行实验演示\n交变电流(AC)交变电流(交流):大小和方向都随时间做周期性变化的电流.\n交流发电机模型的原理简图\n二、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动\n为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析.\n(甲)B⊥S，Φ最大，E=0,I=0中性面没有边切割磁感应线\nB∥S，φ=0，E最大，I最大，感应电流方向b到a(乙)a（b）、d（c）边垂直切割磁感应线，\n(丙)B⊥S，Φ最大，E=0,I=0中性面\nB∥S，φ=0，E最大，I最大，感应电流方向a到b\n设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O．1、线圈转动一周，电流方向改变多少次？2、线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应电动势是最大还是最小？3、线圈转到什么位置时磁通量最小？这时感应电动势是最大还是最小？回答问题：4、试推导感应电动势大小的变化规律公式。\n1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面．（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零（ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为零．（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次．\n三．交变电流的变化规律以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线）所以令则有e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）．=NBωS\n成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时．（1）电动势按正弦规律变化（2）电流按正弦规律变化（3）电路上的电压按正弦规律变化电流　　　　　　　　通过R时：\n四、交流电的图像abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB\n五、交变电流的种类(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲\n1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。3、交变电流的变化规律：（1）方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：e=EmsinωtEm=NBSω叫电动势的最大值i=ImsinωtIm=Em/R叫电流的最大值u=UmsinωtUm=ImR叫电压的最大值小结2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动\n１、交变电流：和都随时间做的电流叫做交变电流．电压和电流随时间按变化的交流电叫正弦交流电．２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生．３、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变．大小方向周期性变化正弦规律感应电流中性面两次\n４、线圈从中性面开始转动，角速度是，线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为．若线圈电阻为Ｒ，则感应电流的瞬时值Ｉ为．0Eme-Emte=Emsinωti=(Em/R)·sinωt\n1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab边长为20cm，ad边长为10cm，磁感应强度B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：电动势的最大值及对应的线圈位置。0.0628V线圈平面与磁场方向平行。2.如图所示：匝数为N、面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中匀速转动，角速度为ω，求线圈从图示位置转过180度时间内的平均感应电动势。ω...E平均=S2NBω/π\n交流发电机简介\n\n５、交流发电机有两种，即和．其中转动的部分叫，不动的部分叫．发电机转子是由、或其它动力机带动．旋转磁极式旋转电枢式转子定子水轮机蒸汽轮机