高中物理选修3-2交变电流精ppt课件

.,5.1交变电流,.,直流电(DC)电流方向不随时间而改变,.,交变电流(AC),交变电流(交流):大小和方向都随时间做周期性变化的电流.,.,交流发电机模型的原理简图,.,交变电流产生示意图：,交变电流的产生,ABCD线圈（切割磁感线）,K、L圆环,E、F电刷,使线圈在转动时保持与外电路的连接,.,1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？,由BA,.,2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？,由AB,.,.,1中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面,.,V,r,所以,.,三交变电流的变化规律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（峰值）,=NBS,若为N匝线圈,.,成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时,（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：,.,四、交流电的图像,从中性面开始计时,.,如果从乙图开始计时：交流电图像如何画？,.,从中性面开始计时磁通量变化图像如何？是正弦还是余弦图,什么时刻磁通量变化率最大？什么时刻磁通量变化率最小,.,（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零（ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为零,2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次,.,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,.,交流发电机简介,.,.,1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。,3、交变电流的变化规律：（1）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。,（2）大小变化规律-按正弦规律变化：e=EmsintEm=NBS叫电动势的最大值i=ImsintIm=Em/R叫电流的最大值u=UmsintUm=ImR叫电压的最大值,小结,2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,.,答：磁铁靠近白炽灯，发现灯丝颤动因为通交变电流的灯丝处在磁场中要受到力的作用，灯丝受到的磁场力的大小、方向都随时间做周期性变化，因而灯丝颤动,.,.,.,2一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是()：,T1时刻通过线圈的磁通量为零；T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大。,答案：D,.,Em=NBS,.,练习,一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为=314rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。,e=EmsinWt=400sin314t,解：,电动势瞬时值的表达式为：,电流峰值为：,Im=Em/R=4002000=0.2A,电流瞬时值的表达式为：,i=ImsinWt=2sin314t,.,1.矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab边长为20cm，ad边长为10cm，磁感应强度B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：电动势的最大值及对应的线圈位置。,0.0628V线