第1节　交变电流的产生和描述.pptx

,第一节交变电流的产生和描述,第四章交变电流,民勤四中李玉青,这是什么？,手动发电机,想一想,导入新课,在初中我们就接触过手摇发电机，那同学们记不记得手摇发电机发出的电流的特点？,一、交变电流,1、交变电流：,大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC)。,2、直流电：,方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。,下列表示交变电流的有(),例,CEF,是否属于交变电流关键是看电流方向是否发生变化，而不是看大小,实验：,动画：交流发电机的工作原理,二、交变电流的产生,无电流,电流最大、方向：a-b-c-d-a,电流最大、方向:d-c-b-a-d,无电流,线圈经过什么位置时，电流的方向发生变化？线圈转动一周，感应电流的方向改变几次？,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。,注：在线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫中性面。,想一想,线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周（交流电的一个周期），两次经过中性面，交流电的方向改变两次。,中性面,与磁感线垂直的平面,BS，最大，各边不切割磁感应线，无感应电动势，无感应电流,最大值面（线圈与磁感线平行）,特点：,BS，=0，垂直切割，感应电动势最大感应电流最大,实验：,动画：交流发电机的工作原理,设线圈平面从中性面开始转动，角速度是经过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2，磁感应强度是B.求时刻线圈中的感应电动势,中性面,线圈与中性面的夹角是多少？,AB边的速度多大？,AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？,AB边中的感应电动势多大？,线圈中的感应电动势多大？,由上图可以得到发电机线圈中产生的感应电动势是按照正弦规律变化的，它可以写作：,e随着时间而变化，不同的时刻有不同的值，成为电动势的瞬时值，Em是它达到的峰值。,三、交变电流的变化规律：,e=Emsint,Em=NBS,如果发电机连接负载，通过电路的电流也是按照正弦规律变化的，因此叫做正弦式电流,i为电流的瞬时值，Im为电流的峰值。,表达式为：,i=Imsint,Im=Em/R,当交变电流通过电阻R时，根据欧姆定律，电阻两端的电压也按正弦规律变化，表达式为：,u为电压的瞬时值，Um为电压的峰值。,u=Umsint,Um=ImR,四、交流电的图像,四、交流电的图像,如图所示，矩形线圈abcd匝数为100匝，线圈ab边长为20cm，bc边长为10cm，绕垂直于磁场方向的轴OO匀速转动，转速为50r/s，设磁感应强度B为0.01T，求：（）线圈中的感应电动势的最大值Em；（）从图示位置开始计时，线圈中的感应电动势的瞬时值表达式；（）当tT/12时线圈中感应电动势的值为多大；,练一练：,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,让一个蹄形磁铁靠近白炽灯，观察灯丝，可以看到什么现象？这是什么原因造成的？,做一做,读一读：P33“科学漫步”,无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子,产生正弦交流电不一定是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动才能产生也不一定绕线圈的对称轴只要是绕垂直于磁场方向的轴，无论什么形状的闭合线圈，产生的感应电流仍是正弦式交流电。,拓展延伸,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、正弦交