交流电的产生.ppt

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1、交变电流的产生JIAOBIANDIANLIUDECHANSHENG电流的分类恒定电流:大小和方向都不随时间变化的电流交变电流:大小和方向随时间周期性变化的电流一、交变电流的产生NS交流电动机的基本结构磁极电枢线圈运动状态：逆时针匀速转动角速度：w线速度：V初始位置：中性面任一时间t线圈平面转过角度：wtNS中性面V//B最大=0转动轴与磁场方向垂直NSSNNSVVNSSNV2VV1wtwtE=BLV(互相垂直)V1=Vsinωte=BLVsinwtV2VV1VE=BLV(互相垂直)V1=Vsinωte=BLVsinwtV2VV1E=BLV(互相垂直)

2、V1=Vsinωte=BLVsinwtV线圈经过中性面，感应电流方向改变。V2VV1VE=BLV(互相垂直)V1=Vsinωte=BLVsinwt二、交流的变化规律NSSNeto+NSSNteo+NSSNeto+NSSNteo+SSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+SSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+NSSNeto+N

3、SSNeto+最大值e=BLVsinwtEmteo+峰值交流电的图像abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB2、交变电流的变化规律e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时)e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计时)i=(nBsω/R)cosωt=Imcosωt(从从B∥S开始计时)u=Umsinωt(从中性面开始计时)u=Umcosωt(从从B∥S开始计时)(1)感应电动势:(2)感应电流:(3)外电路电阻两端的电压:1

4、.建立交流电的瞬时方程必须首先确定Em、ω，同时注意起始位置（是从中性面开始是正弦曲线，e=Emsinωt;从垂直中性面开始是余弦曲线，e=Emcosωt）.2.由Em=N·2BL1v=NBL1L2ω=NBSω=NΦmω可知，峰值Em与线圈的面积有关。而与垂直于磁场方向的转动轴的位置无关，与线圈的形状也无关。3.转速对交变电流的影响：由e=NBSωsinωt可知，当转速增大时，角速度也增大，使得感应电动势随之增大，同时交变电流的变化也加快。3、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（

5、1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是，属于正弦交变电流的是。tiABCDABDA三例题2一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是：t1时刻通过线圈的磁通量为零；t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最

6、大；每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大。答案：D3.交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=EmSinωt，如果转子的转速n提高一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律将变化为：A。e=EmSin2ωtB.e=2EmSin2ωtC.e=2EmSin4ωtD.e=2EmSinωt答案B例题36.一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s。（1）写出感应电动势的瞬时值表达式。（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式、在

7、t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？答案（1）e=311Sin100πt(V)（2）I=3.11Sin（100π×1/120）=3.11×1/2=1.55（A）公式e=Emsinwti=Imsinwt图形交变电流是按正弦规律变化的，叫做正弦式电流。e(i)to+(线圈处于中性面位置时开始计时)三交流的描述周期:完成一个周期性变化所用的时间。符号:T单位:秒频率:交流在1s内完成周期性变化的次数。符号:f单位:赫兹(Hz)T=1/ff=1/T市电:f=50HZT=0.02STe(i)to+变化状态完全相同的两点间的时间(t)为一个周期(T)四、交流的有

8、效值甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、水的初温相同．若