高中物理课件《正弦交流电的产生》 19页

正弦交流电的产生\n交流电的波形学生练习交流发电机准备知识交流电的产生交流电的变化规律\n准备知识1、电流的分类电流可以分成直流电和交流电两大类。2、直流电的定义直流电是指方向不随时间变化的电流。大小也不变　　恒定电流3、直流电的形成方式1）蓄电池、干电池2）直流发电机(换向器）3）通过整流装置（针对交流电）\n交流电的产生实验一\n观察结果:1、当矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，指针随着线圈的转动而摆动。2、线圈每转动一周，指针左右摆动一次。结论：线圈的转动产生了感应电流，并且感应电流的强度和方向都在随时间作周期性变化。交流电的定义：强度和方向都随时间作周期性变化的电流。\n实验二交流电的变化规律\n1、交流电动势的变化规律1）设标a的小圆圈表示线圈ab边的横截面；设标a的小圆圈表示线圈ab边的横截面。2）线圈平面从中性面开始，沿逆时针方向转动，角速度为ω。3）ab边的线速度为v，其长度为l，磁感应强度为B，经过的时间为t。vdvaB图AvvaBd图B\nvvaBd图B问题2：该瞬间整个线圈的感应电动势e为多少？答案：e=2Blvsinωt问题1：ab边中的感应电动势为多少？答案：eab=Blvsinωt\ndvvB图Ca问题3：当abcd边与磁力线相垂直时情况如何？答案：（ωt=1，e最大，用EM表示，EM=2BlV。）e=EMsinωt结论：匀强磁场匀速转动的线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。\n当线圈和电阻组成闭全电路，则感应电流的表达式如何？i=sinωt=Sinωt=IMSinωt闭合电路中的感应电流也是按照正弦规律变化的。问题4：答案：结论：\n实验三(验证)\n问题5：如果线圈平面与中性面有一夹角Φ时开始计时,则感应电动势和感应电流的表达式如何?图e中性面ωt+Φ答案:e=EMsin(ωt+Φ)i=IMsin(ωt+Φ)结论:正弦交流电是指大小和方向随时间按正弦规律变化的交流电,简称交流电.\n交流电的波形(a)(b)(c)OOeiEMIMωtωtT\n1)当T为零时,导线不切割磁力线,感应电动势为零。电路中无电流。波形分析2）当时间t为感应电动势和感应电流达到正、负最大值。或时3）线圈平面每经过中性面一次，则感应电动势和感应电流的方向改变二次，以后每次作周期性重复变化。\n学生练习有一交变电流i=10sin（ωπt+30º）A，试作出该交变电流的波形图。（2）作出以时间t或ωt为横坐标的直角坐标系。（1）求出交流电的最大值、周期、初相位。（3）作出相应的特殊点。（4）用光滑曲线将个特殊点联起来。交流电波形图的一般作法ωt0i(A)t30º10\n交流发电机交流电是利用交流发电机来产生的。1、交流发电机的结构交流发电机由定子、转子和机座等部分组成。2、交流发电机的分类根据其转动部分的不同在以分成旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机两大类。3、交流发电机的动力交流发电机的动力主要有蒸汽轮机、水轮机或其它动力机。\n是指发电机中不动的部分，有可能是线圈，也有可能是磁铁。定子：\n旋转电枢式发电机是指电枢（线圈）转动，而磁极不动的发电机。因转子产生的电流必须通过电刷和裸露的滑环，如电压太高则容易形起火花放电而烧毁电机，故其产生的电压一般不超过500伏。\n旋转磁极式发电机是指磁极转动，而电枢不动的发电机。克服旋转电枢式发电机的缺点，能提供几千到几万伏的高压，一般大型发电机均采用该类型。