《交变电流》

1、交变电流交变电流电流方向不随时间而改变电流方向不随时间而改变直流电直流电 (DC)电流方向不随时间而改变电流方向不随时间而改变交变电流交变电流 (AC)电流电压都随时间做周期性变化的电流电流电压都随时间做周期性变化的电流一、概念一、概念直流电直流电 (DC)-方向不变方向不变电流方向不随时间而改变电流方向不随时间而改变交变电流交变电流 (AC)-方向一定改变方向一定改变电流电压都随时间做周期性变化的电流电流电压都随时间做周期性变化的电流一、概念一、概念如下图所示图象中属于交流电的有 ()答案：ABC解析：图A、B、C中e的方向均发生了变化，故它们属于交流电正确答案为A、B、C.例例1 1矩形线

2、圈在匀强磁场中绕垂直于磁矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动场的轴匀速转动二、交变电流的产生二、交变电流的产生A（B）A（B）D（C）A（B）D（C）D（C）D（C）A（B）甲甲乙乙丙丙丁丁中性面中性面设正方形线圈的边长为设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场，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，中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，AB和和CD边垂直于纸面，转轴为边垂直于纸面，转轴为O。1. 线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应 电动势是最大还是最小？电动势是最大还是最小？2. 线圈转到什么位置时磁通量最小？这时感应线圈转到什么位

3、置时磁通量最小？这时感应 电动势是最大还是最小？电动势是最大还是最小？3. 线圈转动一周，多少次经过中性面？电流方线圈转动一周，多少次经过中性面？电流方 向改变多少次？向改变多少次？思考与讨论思考与讨论 矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是A当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零势也为零C每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流每当

4、线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次方向就改变一次D线框经过中性面时，各边不切割磁感线线框经过中性面时，各边不切割磁感线例例1C D4试推导感应电动势大小的变化规律公式。试推导感应电动势大小的变化规律公式。以线圈经过中性面开始计时，在时刻以线圈经过中性面开始计时，在时刻t t线圈中的线圈中的感应电动势（感应电动势（abab和和cdcd边切割磁感线边切割磁感线,ab,ab和和cdcd为为L L1 1,bc,bc和和adad为为L L2 2）12sineNBLvt22Lv12sineNB L Lt12mENB L LNB S令令则有则有 sinmeEt以线圈经过以线圈经过中性面开始

5、计时中性面开始计时，在时刻，在时刻t线线圈中的感应电动势圈中的感应电动势(ab和和cd边切割磁感线边切割磁感线 ) 三、交变电流的变化规律三、交变电流的变化规律 =mN wt特别提醒：特别提醒：(1) 瞬时值瞬时值表达式与开始计时的位置有关表达式与开始计时的位置有关 若线圈从中性面开始计时，若线圈从中性面开始计时，eEmsint. 若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时，若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时，eEmcost.(2) 峰值峰值与开始计时的位置及线圈转动的时间无关，与开始计时的位置及线圈转动的时间无关，与线圈形状无关，与转轴的位置无关与线圈形状无关，与转轴的位置无关 eoEmT/

6、4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt tabcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB四、交流电的图像四、交流电的图像 et0Em-EmIt0Im-Im四、交流电的图像四、交流电的图像(1)正弦交流电正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲激光通信中的尖脉冲五、交变电流的种类五、交变电流的种类1. 交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间

7、按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2. 交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。课堂练习课堂练习1. 交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2. 交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈

8、中就会产生_。课堂练习课堂练习大小大小1. 交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2. 交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。大小大小方向方向课堂练习课堂练习1. 交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的

9、交流电叫正弦交流电。2. 交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。大小大小方向方向周期性变化周期性变化课堂练习课堂练习1. 交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2. 交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈

10、中就会产生_。课堂练习课堂练习大小大小方向方向周期性变化周期性变化正弦规律正弦规律1. 交变电流：交变电流：_和和_都都随时间做随时间做_的电流叫做交变的电流叫做交变电流。电压和电流随时间按电流。电压和电流随时间按_变化的交流电叫正弦交流电。变化的交流电叫正弦交流电。2. 交流电的产生：矩形线圈在匀强磁交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生时，线圈中就会产生_。大小大小方向方向周期性变化周期性变化正弦规律正弦规律感应电流感应电流课堂练习课堂练习3. 当线圈平面垂直于磁感线时，线圈当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边

11、都不切割磁感线，线圈中没有感应电各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做流，这样的位置叫做_。 线圈平线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变向改变_。中性面中性面两次两次课堂练习课堂练习4. 线圈从中性面开始转动，角速度是线圈从中性面开始转动，角速度是 ，线圈中的感应电动势的峰值是线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任，那么在任一时刻一时刻t感应电动势的瞬时值感应电动势的瞬时值e为为_。若线圈电阻为若线圈电阻为R，则感应电流的瞬时值，则感应电流的瞬时值I为为_。

12、teEm0-Eme=Emsin tI=(Em/R)sin t课堂练习课堂练习交流发电机交流发电机5. 交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。课堂练习课堂练习5. 交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。课堂练习课堂练习旋转磁极式旋转磁极式5. 交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转

13、动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。课堂练习课堂练习旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式5. 交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。课堂练习课堂练习旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式转子转子5. 交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、

14、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。课堂练习课堂练习旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式转子转子定子定子5. 交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。课堂练习课堂练习旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式转子转子水轮机水轮机定子定子5. 交流发电机有两种，即交流发电机有两种，即_、_。其。其中转动的部分叫中转动的部分叫_，不动的部分叫，不动的部分叫_。发电机转子是由。发电机转子是由_、_或其它动力机带动。或其它动力机带动。旋转磁极式旋转磁极

15、式旋转电枢式旋转电枢式转子转子蒸汽轮机蒸汽轮机水轮机水轮机定子定子课堂练习课堂练习6. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势线圈平面的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间随时间t的变化如图，下面正确的是（的变化如图，下面正确的是（ ）A. t1时刻通过线圈的磁通量为零时刻通过线圈的磁通量为零B. t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C. t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D. 每当每当e变换方向时，通过线圈的磁通量变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小绝对值最小tEm0-Emt1t2et3t4课堂练习课堂练习6. 一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动