河北省邯郸四中高一物理 《交变电流》复习课件.ppt

第五章 交变电流 第一节 交变电流 1 直流电流 dc 方向不随时间变化的电流 2 交变电流 ac 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 一 交变电流的概念 交变电流是如何产生的呢 交流发电机模型 二 交变电流的产生 1 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 二 交变电流的产生 2 过程分析 1 在线圈转动的过程中 那些边会产生感应电动势 ab边cd边 2 怎样将立体图转化为平面图 3 两边切割磁感线产生的感应电动势是加强的还是减弱的 加强 4 在线圈由甲转到乙的过程中 ab边中电流向哪个方向流动 丙转到丁呢 5 线圈转到什么位置 感应电动势 电流 最小 没有电流 线圈转到什么位置 感应电动势 电流 最大 由a b 由b a 乙 丁 甲 丙 戊 6 是不是线框内的磁通量最大时 感应电动势最大 不是 b s 最大 e 0 i 0 中性面 垂直磁场方向的平面叫做中性面 线圈经过中性面时 最大 但线圈中的电动势为零 2 过程分析 v b n s s n a b c d a d b s 0 e最大 i最大 感应电流方向a到b 线圈与磁场平行时 最小 但线圈中的电动势最大 v b n s s n b s 最大 e 0 i 0 中性面 b s 0 e i最大 感应电流方向b到a v b v b 线圈转动一周 多少次经过中性面 电流方向改变多少次 思考与讨论 1 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 bs 但 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 0 t最大 感应电动势最大 例1 一矩形线圈 绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动 线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示 下面说法中正确的是a t1时刻通过线圈的磁通量为零b t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大c t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大d 每当e变换方向时 通过线圈的磁通量绝对值最小 c 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 d 以线圈经过中性面开始计时 切割边l1 另一边l2 推导任意时刻t线圈中的感应电动势 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 nbs nbs 三 交变电流的变化规律 1 电动势按正弦规律变化 2 电流按正弦规律变化 3 电压按正弦规律变化 电流i通过r时 成立条件 转轴垂直匀强磁场 经中性面时开始计时 交流电的图像 交流电的图像 e t 0 em em i t 0 im im 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 交变电流的种类 例3 如图所示 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 200rad s 已知ab 0 1m bc 0 2m 线圈的总电阻r 40 试求 1 感应电动势的最大值 感应电流的最大值 2 设时间t 0时线圈平面与垂直 写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式 3 画出感应电流的瞬时值i随 t变化的图象 4 当 t 30 时 穿过线圈的磁通量和线圈中的电流的瞬时值各是多大 5 线圈从图示位置转过 的过程中 感应电动势的平均值是多大