交变电流第一、二节认识交变电流交变电流的描述.ppt

第二章：交变电流,第一、二节认识交变电流、交变电流的描述,学习目标,1、知道交变电流和了解交变电流产生的过程；2、了解交变电流的图像；3、掌握用函数表达式和图像（重点）描述交变电流的两种方法,一、观察交变电流的图像,1.恒定电流：强弱和方向都不随时间改变的电流。简称直流。,2.交变电流：强弱和方向都随时间周期性变化电流，简称交流。,注：交直流电的本质区别是电流方向是否改变,3.波形图：_或_随时间变化的图象叫波形图，通常用_来观察波形图,电流,电压,示波器,二、交变电流的产生：,演示实验：,1、交流发电机：产生交变电流的装置称为交流发电机。其基本结构是线圈和磁极。可分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机。（课本P41页资料活页）,2、产生方法：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动便可产生交变电流；,1、交流发电机：产生交变电流的装置称为交流发电机。其基本结构是线圈和磁极。可分为旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机。（课本P41页资料活页）,2、产生方法：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴转动便可产生交变电流；,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？,看动画回答问题：,(甲),BS，最大，各边不切割磁感应线，此时无感应电流中性面E=0,I=0，有最大值,BS，VB，=0，ab边和dc边垂直切割磁感线，E最大,I最大,电流方向ba,dc。,(乙),V,V,BS，最大，各边不切割磁感应线，无感应电流中性面。,(丙),E=0,I=0，有最大值,BS，VB，=0，ab边和dc边垂直切割磁感线，E最大,I最大,电流方向ab,cd。,特点：a.磁通量为0b.E最大，磁通量的变化率/t最大,（1）（甲）（丙）中性面（线圈与磁感线垂直的平面）,（2）（乙）（丁）最大值面（线圈垂直中性面）,结论：,a.磁通量最大,b.E0，磁通量的变化率/t为零,c.当线圈转至中性面时，电流方向发生改变,d.线圈转动一周电流方向改变两次,特点:,提出问题：交变电流的大小和方向都是随时间变化的，那么我们如何来表示交变电流的大小和方向呢？,三、用函数表达式描述交变电流的规律：,交变电流规律的推导:,由上两式可得：,如有N匝线圈，则,由此可见，Em与线圈的形状和转轴的位置无关。,设线圈和电阻构成闭合回路，总电阻为R，则电路中电流：,设外电路的电阻为，由欧姆定律可知路端电压为,表示电流的最大值,注：这些公式都只适用于纯电阻电路！,交流电的图像,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,四、课堂总结：,2.交变电流的变化规律：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。,如有N匝线圈，则,大小变化规律-按正弦规律变化：叫电动势的最大值叫电流的最大值叫电压的最大值,1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。,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,A,B,C,D,ABD,A,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：D,3.交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=EmSint，如果转子的角速度提高一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律将变化为：A.e=EmSin2tB.