学教科版选修32 2.1 交变电流 课件（2）（31张）.ppt

交变电流 直流电 dc 电流方向不随时间而改变的电流 一 交变电流 1 交变电流 ac 大小和方向随时间作周期性变化的电流 称为交变电流 简称交流电 2 直流电流 dc 电流方向不随时间而改变的电流 3 恒定电流 大小和方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流 恒定电流属于直流电 1 直流电流 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 简称交流电 4 电流分类 例1 下列表示交变电流的有 ce 二 电流的产生 1 交流发电机的基本构造 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 ab边cd边 1 在线圈转动的过程中 那些边会产生感应电动势 三 交变电流的变化规律 b s 最大 v b e 0 i 0 三 交变电流的变化规律 垂直磁场方向的平面叫做中性面 中性面 当线圈处于上图所示的位置时 线圈与磁场方向垂直 此时穿过线圈的磁通量 最大 感应电动势为零 v b 把这个位置又称为 中性面 2 在线圈由甲转到丙的过程中 电流向哪个方向流动 a b c d a 丙 甲 乙 3 在线圈由丙转到戊的过程中 电流向哪个方向流动 戊 丁 丙 a d c b a 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 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 过程分析 v b 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 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 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 1 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 中性面 1 交变电流的表达式 讨论 1 最大值 瞬时值表达式与线圈的形状 转轴的位置是否有关 2 如从垂直中性面开始计时 表达式如何 三 交变电流的变化规律 三 正弦交变电流的图象 用图象表达交变电流的变化规律 波形图 四 交流电的图像 0 t em em e i 0 im im t 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 观察交变电流的图像 用学生电源把照明电路中220v的交变电压变成6v或3v的低压交变电流 给小灯泡供电 把小灯泡的两端接入示波器的输入端 观察示波器的波形图 并思考问题 示波器显示出来的波形图是什么形状 六 交流发电机 例2 根据交变电流的定义 下列电流的波形图哪些是交流电 bdf 例3 交流发电机在t时刻产生的电动势为e emsin t 下列措施中一定能使其增大为原来的两倍的方法有 a 只使匝数n增大两倍b 只使磁感应强度b增大两倍c 只使线圈面积s增大两倍d 只使时间t增大两倍e 只使角速度 增大两倍 abc 精讲细练 例4 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 1 关于交变电流的说法中正确的是 a 只有大小和方向都随时间按正弦规律变化的电流才叫交变电流b 大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流c 大小和方向都随时间变化的电流叫做交变电流d 只有大小随时间做周期性变化的电流叫做交变电流 b 2 关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流 下列说法中正确的是 a 线圈平面每经过中性面 感应电流的方向就改变一次 感应电动势不变b 线圈每转动一周 感应电动势和感应电流的方向都要改变一次c 线圈平面每经过中性面 感应电动势和感应电流的方向都要改变一次d 线圈每转动一周 感应电动势和感应电流的方向都要改变两次 c 3 交流发电机的线圈转至线圈平面与中性面重合时 下列说法中正确的是 a 磁场方向