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文档简介
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
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