第1节交变电流的产生.ppt

一、交变电流的产生和变化规律,lianhq,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，感应电流可以是恒定的，可以是变化的，可以是周期性变化的，本节我们将研究一种十分重要的周期性变化的电流正弦交变电流,一、交变电流的产生,按下图所示进行实验演示,实验现象：缓慢转动线圈时，电流计指针在左右摇动，线圈每转一周，指针左右摆动一次,1交变电流：大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称交流2闭合的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生交流，但这不是产生交流的惟一方式,二、交变电流的产生,如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程,思考与讨论:教材第36页图,分析教材第36页图下面4个问题,补充1.甲乙丙丁四个图示位置有无电流以及电流方向?,设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O,剖面图,1中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面（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,交变电流的产生讲解,2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,正弦交变电流规律讲解,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：,交流电的图像,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,练习,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。,D,3.交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=EmSint，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=EmSin2tB.e=2EmSin2tC.e=2EmSin4tD.e=2EmSint,B,4.一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100rad/s。（1）写出感应电动势的瞬时值表达式。（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的总电阻为100，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式、在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？,（1）e=311Sin100t（2）I=311Sin（100*1/120）=311*1/2=1.55（A）,4.一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100rad/s。3）线圈从中性面转过180度的过程中，电动势的最大值、平均值分别是多少？（4）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？,（3）Em=311VE=N/t=2NBS/198V（4）/t=311/N（Wb/s）,1.中性面的特点：最大，而e=0；最小，而e=Em,2.若从中性面开始计时，线圈在匀强磁场