第1节　交变电流的产生和描述.ppt

,交变电流,1、直流电流:,方向不随时间变化的电流,2、交变电流:,随时间做周期性变化的电流,一、交变电流的概念,(DC),(AC),恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流,方向,方向,大小和,交流发电机模型,交流发电机模型,二、交变电流的产生,为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析,中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置.,特点：线圈经过中性面时，最大，但线圈中电动势为0.,A,D,B,线圈与磁场平行时最小，但线圈中的电动势最大.,A,B,C,D,=NBS,AB、CD宽L1，AD、BC长L2,中性面,线圈从中性面开始转动，角速度经过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2,AB边中的感应电动势：,线圈中的感应电动势：,令,则有,（N为线圈匝数）,（1）电动势按正弦规律变化,（2）电流按正弦规律变化,交变电流的变化规律,成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时,甲,乙,丙,丁,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,A,B,C,D,四、交流电的图像,四、交流电的图像,i,t,0,Im,-Im,直流电流,交变电流,交变电流可以变成直流！,有一个正方形线圈的匝数为10匝，边长为20cm，线圈总电阻为1，线圈绕OO轴以10rad/s的角速度匀速转动，如图516，匀强磁场的磁感应强度为0.5T，问：,课堂互动讲练,图516,(1)该线圈产生的交变电流电动势的峰值、电流的峰值分别是多少？(2)写出感应电动势随时间变化的表达式(3)线圈从图示位置转过60时，感应电动势的瞬时值是多大？【思路点拨】先根据EmNBS计算电动势的最大值，再根据计时起点确定瞬时值表达式是eEmsint还是eEmcost.,【答案】(1)6.28V6.28A(2)e6.28cos10tV(3)3.14V【规律总结】确定交变电流的电动势瞬时值表达式时，首先要确定线圈转动是从哪个位置开始计时,以便确定表达式是正弦式还是余弦式；其次是确定线圈转动的角速度；再次是确定感应电动势的峰值EmnBS；最后写瞬时值表达式eEmsint(或eEmcost),如图518所示，匀强磁场的磁感应强度B0.1T，所用矩形线圈总电阻为R100，线圈的匝数n100，边长lab0.2m，lbc0.5m，以角速度100rad/s绕OO轴匀速转动，试求当线圈平面从图示位置(与中性面垂直)转过90的过程中：(1)线圈中的平均电动势(2)通过线圈某一截面的电荷量,图518,【答案】(1)200V(2)1102C【规律总结】平均电动势既不是电动势峰值的一半，也不是历时一半时间的瞬时电动势，必须由法拉第电磁感应定律求解计算通过线圈某一截面的电荷量，必须根据电流的平均值进行求解,矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，所产生的交变电流的图象如图519所示，下列说法中正确的是()图519,A在t1时刻穿过线圈的磁通量达到峰值B在t2时刻穿过线圈的磁通量达到峰值C在t3时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值D在t4时刻穿过线圈的磁通量的变化率达到峰值【思路点拨】磁通量最大时，变化率为0，电动势为0，电流为0；磁通量为0时，变化率最大,电动势最大，电流最大,【精讲精析】从题图可知，t1时刻线圈中感应电动势达到峰值，则磁通量变化率达到峰值，而磁通量最小，此时线圈平面应与磁感线平行t2时刻感应电动势等于零，则磁通量变化率为零，线圈处于中性面位置，磁通量达到峰值t3时刻感应电动势达到峰值，则线圈中的磁通量变化率达到峰值正确选项为B、C.【答案】BC,【规律总结】解决图象问题的基本方法是：“一看”、“二变”、“三