《交变电流》PPT课件

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1、公里旁，旷野上，坚实的钢架托着、吊着粗大的金属线，仿佛由天际而来，向天际而去……导入新课这些由发电厂、变电站而来的输电线，将电能输送到乡村、工厂，输送到千家万户。电，每时每刻都在为人类做着巨大贡献。来自发电厂的电有什么特征？我们怎样才能更好的利用它？这节课我们就来学习与此相关的内容。第一节交变电流1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC)。2、直流电：方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。电流的分类0it恒定直流0it半波整流0it全波整流脉冲直流直流电(DC)电流

2、方向不随时间而改变恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流1.交变电流交变电流(AC)交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流.简称交流(AC)交变电流在生产生活中有广泛应用转子电刷电刷定子it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)（1）（2）（5）观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些是交变电流？2.交变电流的产生二、交变电流的产生（交流发电机）1、发电机的基本构造线圈：转轴垂直于磁场方向磁极：磁极间形成匀强磁场为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？交变电流(交流电)的产生

3、线圈在磁场中运动产生交变电流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.甲乙丁丙戊(甲)没有边切割磁感应线中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面。B⊥S，Φ最大，E=0,I=0线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中的电动势为零(乙)a（b）、d（c）边垂直切割磁感线B∥S，φ=0，E最大，I最大感应电流方向b到a线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大(丙)B⊥S，Φ最大，E=0,I=0又见中性面B∥S，φ=0，E最大，I最大，感应电流方向a到b丁B∥S，φ=0，E最大，I最大，感应电流方向a到

4、b戊那么整个连续的过程是怎么样的呢？0最大0反向最大0动画：交流发电机的工作原理假定从E经过负载流向F的电流为正，反之为负，在坐标上标出线圈达到甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻和电流。交流电的图像真的是这样吗？图象①中性面在垂直于磁场位置。②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大。③线圈平面通过中性面时感应电动势为零。④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次。注意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，ab和cd

5、边垂直于纸面，转轴为O．1、线圈转动一周，多少次经过中性面?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?思考与讨论.a(b)c(d)O1.中性面：垂直磁场方向的平面．（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t=0最小，（ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的感应电动势为零．（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．2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△

6、φ/△t最大，感应电动势最大。3.交变电流的变化规律设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2，磁感应强度是B.BvA(B)D(C)t=0θv11v⊥中性面线圈与中性面的夹角是多少？AB边的速度多大？AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？AB边中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？θ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）．若为N匝线圈（1）电动势

7、按正弦规律变化成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时．（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：交变电流的变化规律(1)感应电动势:e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时)(2)感应电流:i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计时)(3)外电路电阻两端的电压:u=Umsinωt(从中性面开始计时)开始计时(t=0),线圈位置(初相位)不同,出现正弦与余弦的表达式et0e=Emsinωtet0e=EmcosωtEm=nBSωEm=nBSω(从中性

8、面开始计时)(从垂直中性面开始计时)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家庭电路中的正弦交流电流示波器中的锯齿波扫描电压电子计算机中的矩形脉冲激光通信中的尖脉冲（2）大型发电机线圈中电流很大，为了不使大的电流通过电刷，实际发电机都是磁铁(电磁铁)旋转（为转