32第五章交流电第一节交变电流.ppt

北京路中学 高二物理组 5 1交变电流 北京路中学 高二物理组 1 交变电流的产生 问题1 为什么矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时线圈里能产生交变电流 问题2 当abcd线圈在磁场中绕oo 轴转动时 哪些边切割磁感线 北京路中学 高二物理组 问题3 当ab边向右 cd边向左运动时 线圈中感应电流的方向如何 问题4 当ab边向左 cd边向右运动时 线圈中感应电流的方向如何 北京路中学 高二物理组 问题5 当线圈转到什么位置时 产生的感应电动势最大 有什么特点 问题6 线圈转到什么位置时 产生的感应电动势最小 有什么特点 感应电动势为零的位置 中性面 北京路中学 高二物理组 总结归纳 1 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时 线圈中产生了大小和方向都随时间变化的交变电流 2 中性面的概念和特点 a 中性面 线框平面与磁感线垂直的位置 b 线圈处于中性面位置时 穿过线圈 最大 但感应电动势为零 即 c 线圈越过中性面 线圈中感应电流方向要改变 线圈转一周 感应电流方向改变两次 北京路中学 高二物理组 2 交变电流的变化规律 问题1 设线圈 一匝 平面从中性面开始转动 角速度是 经过时间t 线圈转过的角度是 t ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于 t 如右图所示 设ab边长为l1 bc边长l2 磁感应强度为b 这时ab边产生的感应电动势多大 北京路中学 高二物理组 问题2 cd边中产生的感应电动势跟ab边中产生的感应电动势大小如何 又是怎样联接在一起的 此时整个线框中感应电动势多大 问题3 请同学们阅读教材 了解感应电流的峰值和瞬时值 并写出感应电流峰值和瞬时值的表达式 北京路中学 高二物理组 总结归纳 1 若线圈有n匝时 相当于n个完全相同的电源串联 e nbl1l2 sin t 令em nbl1l2 叫做感应电动势的峰值 最大值 e叫做感应电动势的瞬时值 可写为 或e nbs sin ts l1l2表示线圈的面积 表示角速度 e emsin t 北京路中学 高二物理组 2 电动势 电流的瞬时值与时间的关系可以用正弦曲线来表示 如下图所示 北京路中学 高二物理组 3 几种常见的交变电波形 常见的交流发电机的结构和类型 旋转磁极式 旋转电枢式 北京路中学 高二物理组 穿过闭合电路的磁通量发生变化时 产生感应电流 而磁通量变化的方式不同 产生的感应电流也不同 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时 磁通量变化的方式是周期性变化的 所以产生的感应电流也是周期性变化的 问题1 为什么矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时线圈里能产生交变电流 北京路中学 高二物理组 例题1在如图所示的几种电流随时间变化的图线中 属于交变电流的是 属于正弦交变电流的是 abd a a b c d 北京路中学 高二物理组 例题2交流发电机工作时的电动势的变化规律为e emsin t 如果转子的转速n提高一倍 其它条件不变 则电动势的变化规律将变化为 a e emsin2 tb e 2emsin2 tc e 2emsin4 td e 2emsin t 北京路中学 高二物理组 4 课堂总结 1 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时 线圈中产生正弦式交变电流 2 从中性面开始计时 感应电