云南省保山市第一中学高考物理一轮复习 10.1交变电流的产生和描述课件.ppt

第1讲交变电流的产生和描述 p183 1 与磁场方向的平面叫中性面 线圈平面和中性面平行时 磁通量 磁通量的变化率 感应电动势 感应电流 线圈每经过一次中性面 电流方向改变 一个周期电流方向改变次 线圈平面跟中性面垂直时 磁通量 磁通量的变化率 感应电动势 感应电流均 垂直 最大 一次 两 为零 为零 为零 最大 最大 基本概念和公式 2 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 产生正弦式交流电 1 表征交流电电流 电压 电动势的符号 瞬时值 有效值 最大值 峰值 2 正弦式交变电流的函数表达式 线圈在中性面位置开始计时 e em e em 匀速转动 i u e emsin t nbs i u e im um em 基本概念和公式 3 计算与电流的热效应有关的量 如电功 电功率 电热等 用 q 电气设备 铭牌 上所标的一般是 保险丝的熔断电流为 电表的读数为 计算通过电路截面的电荷量用 q n 4 我国交流电的周期t s 频率f hz 电流方向每秒改变次线圈转动的角速度 rad s 有效值 有效值 有效值 有效值 平均值 0 02 50 100 100 i2rt 基本概念和公式 07 56 19 我国交流电t 0 02s rad s 定义 电流大小和方向随时间做周期性变化的电流 叫交变流电 按正弦规律变化的交流电称为正弦交流电 正弦交流电的产生 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 产生正弦交流电 一 交变电流的产生和变化规律 p183 07 56 19 方向 每经过一次中性面线圈中的电流方向就改变一次 线圈转一周两次经过中性面电流方向改变两次 大小 e nbwssin wt sin wt 从中性面开始计时 规律 p183 1 线圈各边都不切割磁感线 感应电动势为零 即感应电流等于零 2 磁感线垂直于该时刻的线圈平面 所以磁通量最大 但磁通量的变化率为零 3 交变电流的方向在中性面的两侧是相反的 4 线圈每经过一次中性面 电流方向改变一次 1 线圈平面和中性面平行时 有哪些特点 3 中性面 与磁场方向的平面 垂直 p183 2 线圈平面跟中性面垂直时 有哪些特点 1 磁通量为零 2 磁通量的变化率最大 3 感应电动势 感应电流均最大 电流方向不变 3 交变电流瞬时值表达式的书写基本思路 1 确定正弦交变电流的峰值 根据已知图象或由公式em nbs 求出相应峰值 2 明确线圈的初始位置 找出对应的函数关系式 如 线圈从中性面开始转动 则i t图象为正弦函数图象 函数式为i imsin t 线圈从垂直中性面开始转动 则i t图象为余弦函数图象 函数式为i imcos t 07 56 19 二 描述交变流电的物理量 p183 07 56 19 物理量 最大值 峰值 有效值 物理意义 表达式 等于线圈在磁场中转动的角速度 角频率 交流电在1秒内周期性变化的次数 频率f 或转数n 交流电完成一次周期性变化所需要的时间 周期t 瞬时值 是交流电在一周期所能达的最大值 交流电与直流热效应相同时 直流电的值称为交流电的有效值 p183 2 对交变电流的 四值 的比较和理解 p185 p185 3 如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图 其矩形线圈在磁感应强度为b的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴oo 以角速度 匀速转动 线圈的面积为s 匝数为n 线圈总电阻为r 线圈的两端经集流环和电刷与电阻r连接 与电阻r并联的交流电压表为理想电表 在t 0时刻 线圈平面与磁场方向平行 则下列说法正确的是 在t 0时刻 线圈平面与磁场方向平行 则下列说法正确的是 b b 4 b 解析 由法拉第电磁感应定律和欧姆定律于是可作出i随时间变化的图象如图所示 由有效值的定义q直 q交 12 10 10r 18 10 10r 5ri2i 10 5a 故b选项正确 答案 b 求交变电流有效值的方法1 利用计算 只适用于正弦式交流电2 利用有