三、交变电流 (3).ppt

第一节交变电流,第五章交变电流,转子,定子,【演示1】,观察小灯泡的发光情况,【演示2】,观察二极管的发光情况,G,概念:,1.交变电流:大小和方向都随时间做周期性的变化.简称交流（AC）,2.直流电:方向不随时间变化的电流（DC）,恒定电流:大小和方向不随时间变化的电流,观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些是交变电流,（1）（2）（5）,问题1.在线圈转动过程中,哪些边在切割?,问题2.这两条边是否一直在切割?,中性面的概念,问题3.若单匝线框所处位置与中性面垂直,设磁感应强度大小为B,ab边和cd边长均为L1,ad边和bc边长为L2,线框绕垂直于磁场并且过ad和bc边中点的轴旋转,角速度大小为.问:ab边和cd边切割产生的电动势分别是多大?,中性面,问题4.整个单匝线框在与中性面垂直位置时产生的感应电动势是多大?,E=Eab+Ecd=BL1v5+BL1v6=BL1L2=Bs,思考:磁通量是多大?,a,c,d,H,F,中性面,问题5.若单匝线框从中性面开始转动,经过一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电动势又是多大?,问题5.若单匝线框从中性面开始转动,经过一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电动势又是多大?,中性面,(=t),中性面,瞬时值,瞬时值,峰值,问题6.若n匝线框从中性面开始转动,经过一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电动势又是多大?,中性面,问题7.若有n匝线框在匀速转动,整个线框的总电阻为r,外电阻为R,则通过电阻的电流和电阻两端的电压分别是多少?,中性面,问题8.前面是用表达式表示交流电的变化规律,怎样用图象表示交流电的变化规律?,作图时规定感应电动势正方向为dcbad,作图时规定感应电流正方向为dcbad,思考：线圈在什么位置电流方向会发生改变？,小结:,通过以上分析可知：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，可以得到按正弦规律变化的交变电流,这种交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流.在目前的电力系统中应用的大多是正弦式电流.,【例】如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO匀速转动，角速度=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，（1）感应电动势的最大值；（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；,例线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图示可知（）A、在A和C时刻线圈处于磁通量变化率最大位置B、在A和C时刻穿过线圈的磁通量为最大C、在B时刻到D时刻线圈转过的角度为弧度D、若从B时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方向改变100次,ACD,本节课小结:,2、正弦式交变电流的规律:(从中性面开始计时),3、中性面的特点：,1、交变电流:,大小和方向都随时间做周期性的变化,磁通量最大为m；e=0；电流方向改变。,回顾解释【演示1】中小灯泡为什么会闪亮?,一个周期中闪亮几次?,1、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e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的（）At1时刻通过线圈的磁通量为零Bt2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大Ct3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大,D,巩固练习：,2、如图，匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO匀速转动，转速n=50r/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，线圈的总电阻R=12，试求：（1）线圈中感应电动势和感应电流的最大值；（2）当t=30时，线圈中感应电动势和感应电流的瞬时值各是多大？,思考：若线框从垂直中性面开始计时，在t时刻线圈中的感应电动势？并画出图象。,e=nBscost=Emcost,Em,类比延伸,如图所示，ABC是由均匀细导线制成面积为S的等边三角形线框，它以AC为转轴，在磁感应强度为B的恒定的匀强磁场中以恒定的角速度转动（俯视为逆时针旋转）,磁场方向与AC垂直指向纸内请写出从这一时间开始计时,感应电动势随时间变化的关系式.,e=nBSsint,（n=1）,思考：通