交变电流 ppt课件.ppt

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1、第五章交变电流第一节交变电流【演示】手摇发电机观察二极管的发光情况交替发光通过二极管的电流方向是周期性变化的线框中产生的感应电流方向是变化的单向导电性概念:1.交变电流:大小和方向都随时间做周期性的变化.简称交流（AC）2.直流电:方向不随时间变化的电流（DC）恒定电流:大小和方向不随时间变化的电流问题:观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些是交变电流?it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)（1）（2）（5）转子电刷电刷定子模交流电的的产生(以AB边为例)丙乙丁甲无有，B到A无有,A到B在旋转的过程中，电流方向发生改变（1）当B⊥S时，Φ最大电流

2、计无示数I=0，E=0这个位置称为“中性面”。二、交变电流的产生线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面线圈经过中性面特点：Φ最大；线圈中的E=0；电流方向改变。二、交变电流的产生（2）当B∥S时，Φ=0电流计示数最大，I感最大，E最大；感应电流方向A到B。线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势E最大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

3、电动势是最大还是最小?思考与讨论.a(b)c(d)O2次2次，每经过一次中性面，电流方向改变一次。中性面（B⊥S)此时E=0，最小。B∥S时最小。此时E最大。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）．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）..a(b)c(d)瞬时值峰值(θ=ωt)θvui瞬时值瞬时值峰值峰值问题:若有n匝线框在匀速转动,整个线框的总电阻为r,外电阻为R,则通过电阻的电流和电阻两端的电压分别是多少?（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

4、规律变化电流　　　　　　　通过R时：三、交变电流的变化规律成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时（B⊥S）开始计时.（1）电动势按余弦规律变化三、交变电流的变化规律成立条件：转轴垂直匀强磁场，经垂直于中性面（B∥S）时开始计时。（2）电流按余弦规律变化（3）电路上的电压按余弦规律变化通过分析可知：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，可以得到按正弦规律变化的交变电流,这种交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流.在目前的电力系统中应用的大多是正弦式电流.tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=nBsωEm从中性面开始计时，规定I感正方向为B

5、ADCBtωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiIm例1线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图示可知（）A、在A和C时刻线圈处于磁通量变化率最大位置B、在A和C时刻穿过线圈的磁通量为最大C、在B时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度D、若从B时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方向改变100次ACDT=00.2s；t=1s=50T一周电流改变2次例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e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁

6、通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大Dt1,t3,t5为中性面。本节课小结:2、正弦式交变电流的规律:(从中性面开始计时)3、中性面的特点：1、交变电流:大小和方向都随时间做周期性的变化磁通量最大为Φm；e=0；电流方向改变。峰值作业：问题与练习1-5成才之路本节第1页2、如图，匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，转速n=50r/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，线圈的总电阻R=12Ω，试求：（1）线圈中感应电动势和感应电流的最大

7、值；（2）t=0时线圈平面与磁感线垂直，当ωt=30°时，线圈中感应电动势和感应电流的瞬时值各是多大？abcdOO/B【例2】如图,匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m.线圈的总电阻R=12Ω（1）感应电动势和感应电流的最大值.（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；abcdOO/BIm=Em/R=4A交流发电机简介（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