高中物理选修交变电流ppt课件.ppt

5 1交变电流 1 直流电 DC 电流方向不随时间而改变 2 交变电流 AC 交变电流 交流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 3 交流发电机模型的原理简图 4 交变电流产生示意图 交变电流的产生 ABCD 线圈 切割磁感线 K L 圆环 E F 电刷 使线圈在转动时保持与外电路的连接 5 1 在线圈由甲转到乙的过程中 AB边中电流向哪个方向流动 由B A 6 2 在线圈由丙转到丁的过程中 AB边中电流向哪个方向流动 由A B 7 8 1 中性面 线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面 9 V r 所以 10 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 所以 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 NB S 若为N匝线圈 11 成立条件 转轴垂直匀强磁场 经中性面时开始计时 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规律变化 电流通过R时 12 四 交流电的图像 从中性面开始计时 13 如果从乙图开始计时 交流电图像如何画 14 从中性面开始计时磁通量变化图像如何 是正弦还是余弦图 什么时刻磁通量变化率最大 什么时刻磁通量变化率最小 15 1 线圈经过中性面时 穿过线圈的磁通量最大 但磁通量的变化率为零 ab和cd边都不切割磁感线 线圈中的电动势为零 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 16 五 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 17 交流发电机简介 18 19 1 交变电流 大小和方向都随时间作周期性变化的电流 3 交变电流的变化规律 1 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 2 大小变化规律 按正弦规律变化 e Emsin tEm NBS 叫电动势的最大值i Imsin tIm Em R叫电流的最大值u Umsin tUm ImR叫电压的最大值 小结 2 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 20 答 磁铁靠近白炽灯 发现灯丝颤动 因为通交变电流的灯丝处在磁场中要受到力的作用 灯丝受到的磁场力的大小 方向都随时间做周期性变化 因而灯丝颤动 21 22 23 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 24 Em NBS 25 练习 一台发电机在产生正弦式电流 如果发电机电动势的峰值为Em 400V 线圈匀速转动的角速度为 314rad s 试写出电动势瞬时值的表达式 如果这个发电机的外电路只有电阻元件 总电阻为2000 电路中电流的峰值是多少 写出电流瞬时值的表达式 e EmsinWt 400sin314t 解 电动势瞬时值的表达式为 电流峰值为 Im Em R 400 2000 0 2A 电流瞬时值的表达式为 i ImsinWt 2sin314t 26 1 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 设线圈ab边长为20cm ad边长为10cm 磁感应强度B 0 01T 线圈的转速n 50r s 求 电动势的最大值及对应的线圈位置 0 0628V线圈平面与磁场方向平行 2 如图所示 匝数为N 面积为S的矩形线圈在匀