鲁科版选修32交变电流是怎样产生的 课件 （27张）.ppt

第三章交变电流 3 2交变电流是怎样产生的 高中物理选修3 2 如何产生交变电流 根据法拉第电磁感应定律 只要通过闭合导体的磁通量发生变化 就可以产生感应电动势和感应电流 如果磁体与闭合导体间不停的呈周期性的相对运动就可以得到不间断的大小和方向呈周期性变化的交变电流 怎样能使穿过闭合回路的磁通量发生变化 让闭合导体与磁极做相对运动是最简单的一种方式 发电机 磁极 磁极 电枢 线圈 有些发电机的磁极是用电磁铁 这种发电机称为励磁发电机 发电机根据旋转主体不同可分为 旋转电枢式发电机 旋转磁极式发电机 发电机中转的称为转子 不转的称为定子 发电机 受条件限制 一般提供低于500v电压 旋转电枢式发电机 旋转磁极式发电机 能提供高达几万v的电压 常是大型发电机采用的方式 特点 b s 最大 e 0 i 0中性面 没有边切割磁感应线 交变电流产生的原理 特点 b s 0 e最大 i最大 感应电流方向b到a a b d c 边垂直切割磁感应线 交变电流产生的原理 特点 b s 最大 e 0 i 0中性面 没有边切割磁感应线 交变电流产生的原理 特点 b s 0 e最大 i最大 感应电流方向a到b a b d c 边垂直切割磁感应线 交变电流产生的原理 a b d c 设矩形线圈的ab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 以线圈经过中性面开始计时 在任意时刻t线圈中的感应电动势为多大 感应电动势与感应电流随时间变化有何规律呢 则有 思考 若线圈有n匝呢 交变电流的变化规律 感应电动势呈正弦规律变化 e为感应电动势的瞬时值 感应电动势的瞬时值用图象表示 感应电动势的瞬时值用图象表示 2 电路上的电压按正弦规律变化 电流通过r时 1 电流按正弦规律变化 交变电流的变化规律 只含有电阻的交流电路中 欧姆定律也是适用的 若无特别说明 交流电都是指正弦交流电 正弦交流电是最简单最基本的交流电 课堂演练 课堂演练 巩固复习 1 交变电流的特点 和直流电最根本的区别是什么 练习1 某交变电压随时间的变化规律如图所示 则此交变电流的频率为 hz 线圈转动的角速度 rad s 若将此电压加在10 f的电容器上 则电容器的耐压值不应小于 v 2 如何理解交变电流的周期 频率 角速度 有效值 最大值 练习2 有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为 220v 的字样 这 220v 是指 最大值 有效值 思考 计算有效值的方法 练习2 中性面有什么特点 4 最大值面的特点 特点 b s 0 e最大 i最大 感应电流方向a到b a b d c 边垂直切割磁感应线 设矩形线圈的ab边长为l1 ad边长为l2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o 交变电流的变化规律 瞬时值 o 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 交变电流的变化规律 注意 与线圈的形状 转轴的位置无关 成立条件 转轴垂直匀强磁场 经中性面开始计时 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 对正弦交变电流几点说明 正弦交变电流的图像 图像中有哪些信息 直接读出 周期 频率 最大值 计时位置间接得出 角速度 有效值 磁通量的变化率 瞬时值表达式 例题 如图6所示为演示用的手摇发电机模型 匀强磁场磁感应强度b 0 5t 线圈匝数n 50 每匝线圈面积0 48m2 转速150r min 在匀速转动过程中 从图示位置开始计时 1 写出交变感应电动势瞬时值的表达式 2 画出e t图线 转速150r min 5 rad s n 50 b 0 5ts 0 48m2 em nbs 188v e emsin t e 188sin 5 t v 2 根据