河北省邢台市高中物理 第五章 交变电流 5.1 交变电流课件 新人教版选修3-2

1、 电力设施遭到破坏，社会将受到巨电力设施遭到破坏，社会将受到巨 大影响大影响 2008年年1月底月底2月初月初19个省份的冰雪天气个省份的冰雪天气,给我国带来了给我国带来了 极大损失。死亡极大损失。死亡107人，人民生活极大不便人，人民生活极大不便,造成的直接造成的直接 经济损失超过经济损失超过1000亿亿 第第1节节 交变电流交变电流 请观察实验请观察实验 一、交变电流的定义一、交变电流的定义 1、直流、直流(direct current,DC): 方向不随时间变化的电流方向不随时间变化的电流 2、交变电流、交变电流(alternating current,AC):大小和方向随时大小和方向随

2、时 间做周期性变化的电流间做周期性变化的电流 交流发电机原理示意图交流发电机原理示意图 转子转子 定子定子 交流发电机原理示意图交流发电机原理示意图 转动过程转动过程电流方向电流方向电流大小电流大小变化变化 从甲到乙从甲到乙 从乙到丙从乙到丙 从丙到丁从丙到丁 从丁到甲从丁到甲 判断从甲位置转到乙位置过程中判断从甲位置转到乙位置过程中 线框中的电流方向及大小变化线框中的电流方向及大小变化 判断从乙位置转到丙位置过程中判断从乙位置转到丙位置过程中 线框中的电流方向及大小变化线框中的电流方向及大小变化 判断从丙位置转到丁位置过程中判断从丙位置转到丁位置过程中 线框中的电流方向及大小变化线框中的电流

3、方向及大小变化 判断从丁位置转到甲位置过程中判断从丁位置转到甲位置过程中 线框中的电流方向及大小变化线框中的电流方向及大小变化 发电机中电流的产生过程发电机中电流的产生过程 1、在什么位置线圈中电流最大？在什么位置、在什么位置线圈中电流最大？在什么位置 电流最小？电流最小？ 2、线圈转动一周，电流方向改变几次？在、线圈转动一周，电流方向改变几次？在 什么位置改变？什么位置改变？ 中性面：中性面： 磁感线与线圈相垂直的平面磁感线与线圈相垂直的平面 中性面特点：中性面特点： 磁通量最大、感应电动势为零、磁通量最大、感应电动势为零、 线圈每次经过中性面电流方向改线圈每次经过中性面电流方向改 变变 交

4、流发电机原理示意图交流发电机原理示意图 实物图实物图原理简图原理简图 原理简图原理简图 截面图截面图 发电机中发电机中电动势电动势 的的大小大小 推导经过时间推导经过时间t,线线 框切割磁感线时产框切割磁感线时产 生的电动势？生的电动势？(设设 从中性面开始转动，从中性面开始转动， 角速度为角速度为，边长，边长 加下标表示）加下标表示） ab、cd边速度为： wtlwBLBLVe bcab sin) 2 1 (sin wtBSwwtwlLBwtBLVe bcab sinsin) 2 1 2sin2（ bc lwv 2 1 经过时间经过时间t线框转过的线框转过的 角度为：角度为：=t 则每边产生

5、的感应电动势为：则每边产生的感应电动势为： 两边产生的电动势为：两边产生的电动势为： wtUwtNBSwe m sinsin 瞬时电动势瞬时电动势 瞬时电流瞬时电流 wtIwt R NBSw i m sinsin 总 你能根据公式作出电流随时间变化的图象吗？你能根据公式作出电流随时间变化的图象吗？ 练习：在交流式发电机中，如练习：在交流式发电机中，如 果磁感应强度为果磁感应强度为0.1T，单匝线，单匝线 圈面积为圈面积为0.2 ,转速为每秒转速为每秒 50转，求线圈转动时的感应电转，求线圈转动时的感应电 动势的最大值。动势的最大值。 2 m 人类历史上最早使用的是人类历史上最早使用的是 直流电，但直流发电非常直流电，但直流发电非常 困难，成本高昂。自从有困难，成本高昂。自从有 了了结构简单、运行可靠、结构简单、运行可靠、 价格便宜价格便宜的交流发电机，的交流发电机， 电才真正得到了广泛的发电才真正得到了广泛的发 展。展。 把高压电流在能量损失较小的情把高压电流在能量损失较小的情 况下通过普通电线输送到迄今连况下通过普通电线输送到迄今连 想也不敢想的远距离，并在那一想也不敢想的远距离，并在那一 端加以利用端加以利用这一发现使