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第五章交变电流 1 直流 DC 方向不随时间变化的电流 交变电流 AC 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 简称交流 一 电流分类 二 教学用交流发电机 二 教学用交流发电机 问题探究 发电机为什么能产生方向周期性变化的交变电流呢 在转动过程中 矩形线圈的哪些边切割磁感线产生感应电动势 试对图表中的位置进行分析 判断线圈中感应电流的方向 A B C D e 0 A B C D D C B A A B C D D C B A A B C D D C B A D C B A e 0 D B C A A B C D D B C A A B C D D B C A A B C D e 0 D C B A D C B A D C B A e 0 A B C D A B C D A B C D 1 中性面 当线圈处于上图所示的位置时 线圈与磁场垂直 此时穿过线圈的磁通量最大 感应电动势为零 把这个位置又称为 中性面 问题探究 发电机产生的交流电的大小又满足什么样的规律呢 假设某时刻线框平面与中性面的夹角为 已知矩形框边长分别为L1 L2 线框绕中心轴匀速转动的角速度为 匀强磁场磁感应强度为B 试求此时线框中产生的总的感应电动势的大小 L1 L2 分析 v 每条切割边的线速度为 每边产生的感应电动势为 一匝线圈产生的感应电动势为 从中性面开始计时 2 从中性面开始计时 交流发电机产生的电动势瞬时值为 波形图如右 Em称为电动势的峰值 电路中电动势的瞬时值表达式 电路中的电流瞬时值表达式 电路中的电压瞬时值表达式 3 电路中电流按正弦规律变化的交流电叫做正弦式交变电流 这是最简单又最基本的交变电流 正弦式电流 锯齿形电流 矩形脉冲电流 脉冲电流 三 几种常见的交变电流 课堂小结 什么是交变电流 交变电流在什么时候得到最大值 什么时候得到最小值 中性面的位置在哪里 正弦式电流的瞬时值的表达式 图象 1 根据交变电流的定义 下列电流的波形图哪些是交流电 问题与练习 BDF 问题与练习 2 右图是正弦交流电的波形图 哪个时刻磁通量最大 哪个位置磁通量变化率最大 问题与练习 3 矩形线圈在匀强磁场中绕平面内的中心轴匀速转动 已知线圈共有N 100匝 边长分别为20cm 10cm 磁感应强度B 0 01T 线圈的转速n 50r s 求 1 电动势的最大值及对应的线圈位置 2 电动势瞬时值表达式 3 当线圈与中性面夹角为300时 线圈中产生的感应电动势的瞬时值 问题与练习
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