鲁科版选修32交变电流是怎样产生的 课件（22张）.ppt

第2节交变电流是怎样产生的 1 交流发电机 用来产生感应电动势的线圈 电枢 用来产生磁场的磁极 交流发电机模型的原理简图 滑环和电刷 旋转电枢式发电机 旋转磁极式发电机 无论哪种发电机 转动的部分都叫做转子 固定不动的部分叫做定子 区别 前者 感应电动势不能很高 后者 能克服上述缺点 提供很高的电压 大型发电机大多是旋转磁极式 两种发电机的比较 实验现象 表头的指针左右摆动 交变电流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 思考 这样的交变电流是怎样产生的 为了能更方便地说明这个问题 我们将立体图转化为平面图来分析 特点 b s 最大 e 0 i 0中性面 没有边切割磁感线 甲 特点 b s 0 e最大 i最大 感应电流方向a b c d 乙 ab dc边垂直切割磁感线 特点 b s 最大 e 0 i 0中性面 没有边切割磁感线 丙 特点 b s 0 e最大 i最大 感应电流方向d c b a ab dc边垂直切割磁感线 丁 开始新的周期 戊 设正方形线圈的边长为l 在匀强磁场b中绕垂直于磁场的对称轴以角速度 匀速转动 如图所示 ab和cd边垂直于纸面 转轴为oo 1 线圈转动一周 电流方向改变多少次 2 线圈转到什么位置时磁通量最大 这时感应电动势是最大还是最小 3 线圈转到什么位置时磁通量最小 这时感应电动势是最大还是最小 回答问题 正弦交变电流的图像 中性面 线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面 1 线圈经过中性面时 穿过线圈的磁通量最大 但磁ab和cd边都不切割磁感线 通量的变化率为零 线圈中的电动势为零 2 线圈每经过中性面1次 感应电流的方向就改变1次 线圈每转过1周 两次经过中性面 感应电流的方向就变化2次 另外 因为感应电流是感应电动势提供的 所以线圈转动所产生的感应电动势也是随时间做周期性变化的 感应电动势随时间做周期性变化究竟遵循怎样的规律呢 3 交变电流的变化规律 由上面两式可得 又 且 串联 所以整个线圈产生的电动势 令 则 表示电动势的瞬时值 表示电动势能达到的最大值 如有n匝线圈 则 成立条件 转轴垂直匀强磁场 经中性面开始计时 设线圈和电阻构成闭合回路 总电阻为r 则电路中电流 令 则 表示电流的最大值 设外电路的电阻为 由欧姆定律可知路端电压为 表示电压的最大值 则 正弦交变电流的图像 大小变化规律 按正弦规律变化 叫电动势的最大值叫电流的最大值叫电压的最大值 1 交流发电机 旋转磁极式旋转电枢式 2 交变电流的产生原理及变化规律 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 如有n匝线圈 则 1 交流发电机有两种 即和 其中转动的部分叫 不动的部分叫 旋转磁极式 旋转电枢式 转子 定子 2 当线圈平面垂直于磁感线时 线圈各边都不切割磁感线 线圈中没有感应电流 这样的位置叫做 线圈平面每经过中性面一次 感应电流方向就改变次 因此线圈转动一周 感应电流方向改变次 3 线圈从中性面开始转动 角速度是 线圈中的感应电动势的峰值是em 那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为 若线圈电阻为 则感应电流的瞬时值i为 中性面 1 2 5 交流发电机工作时的电动势的变化规律为 如果转子的转速n提高一