很牛的QQ说说：早回家的男人

1、3.2 3.2 交变电流是怎样产生的交变电流是怎样产生的http:/ 用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） 用来产生磁场的磁极用来产生磁场的磁极（基本组成）（基本组成）交流发电机模型的原理简图交流发电机模型的原理简图滑环和电刷滑环和电刷（基本种类）（基本种类） 旋转旋转电枢式电枢式发电机发电机(图图a) 旋转旋转磁极式磁极式发电机发电机(图图b) (无论哪种发电机，转动的部分叫无论哪种发电机，转动的部分叫转子转子，不动的部，不动的部分叫分叫定子定子。) 区别：前者，感应电动势不能很高；区别：前者，感应电动势不能很高； 后者，能克服上述缺点，提供很高的电压后者，能

2、克服上述缺点，提供很高的电压。二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 实验现象：实验现象：缓慢转动线圈时，电流计指针在左右缓慢转动线圈时，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，产生交变电流，但这不是产生交流的速转动时，产生交

3、变电流，但这不是产生交流的唯一方式（如唯一方式（如:旋转磁极式发电机）旋转磁极式发电机）二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 为了能更方便地说明问题，我们将立体图转为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析化为平面图来分析. . 特点特点: : BS BS， 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0 中性面中性面没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线(甲甲) abcd特点特点:BS:BS，=0=0，E E最大，最大，I I最最 大，感应电流方向大，感应电流方向d-c-b-a-dd

4、-c-b-a-d(乙乙)a a（b b）、）、d d（c c）边垂直）边垂直切割磁感应线，切割磁感应线，abcd特点特点: :BSBS， 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0 中性面中性面没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线(丙丙)abcd特点特点: :BSBS，=0=0，E E最大，最大，I I最最 大，感应电流方向大，感应电流方向a-b-c-d-aa-b-c-d-aa a（b b）、）、d d（c c）边垂直）边垂直切割磁感应线，切割磁感应线，(丁丁)abcd开始新的周期开始新的周期(戊戊) abcd 设正方形线圈的边长为设正方形线圈的边长为L L，在匀强磁场，在匀强磁场B

5、B中绕垂直于磁中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示，场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示，abab和和cdcd边边垂直于纸面，转轴为垂直于纸面，转轴为O O1 1、线圈转动一周，电流方向改变多、线圈转动一周，电流方向改变多少次？少次？2 2、线圈转到什么位置时磁通量最大？、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？这时感应电动势是最大还是最小？3 3、线圈转到什么位置时磁通量最小？、线圈转到什么位置时磁通量最小？这时感应电动势是最大还是最小？这时感应电动势是最大还是最小？回答问题：回答问题：4 4、试推导感应电动势大小的变化规、试推导感应电动势大小的变化规律公式。

6、律公式。 1 1中性面中性面：线圈平面与磁感线：线圈平面与磁感线垂直垂直的位置叫做的位置叫做中性面中性面 （1 1）线圈经过中性面时，穿过线圈的）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通磁通量最大量最大，但磁通量的，但磁通量的变化率为零变化率为零（ abab和和cdcd边边都都不不切割磁感线），线圈中的切割磁感线），线圈中的电动势为零电动势为零 （2 2）线圈经过中性面时，电流将）线圈经过中性面时，电流将改变方向改变方向，线圈转动一周，线圈转动一周，两次两次经过中性面，电流方向改经过中性面，电流方向改变变两次两次三交变电流的变化规律三交变电流的变化规律 (数学表达式数学表达式) 以线圈经过中性面开始计

7、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 ）tNBLvesin22/LvtLNBesin2所以所以2LNBEm当tt= =/2/2时时则有 tEemsine为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）.=NB S 成立条件：成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时时开始计时 （1 1）电动势按正弦规律变化）电动势按正弦规律变化tEemsin（2 2）电流按正弦规律变化）电流按正弦规律变化 tIimsin（3 3）电路上的电压按正弦规律变化）电路上的电压按正弦规律

8、变化 tUumsin 电流通过电流通过R R时：时： tIimsin.RIUiRumm，(正弦交变电流的图象正弦交变电流的图象)eoEmT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt tabcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB小结：小结：1 1、交流发电机有两种，即、交流发电机有两种，即 和和 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 。2 2、正弦交变电流的变化规律：、正弦交变电流的变化规律：（1 1）方向变化规律方向变化规律-当线圈平面垂直于磁感线时，线当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不

9、切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做位置叫做线圈平面每经过中性面一次，感应线圈平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，感应电流方电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变向改变（2 2）大小变化规律）大小变化规律-按按正弦规律正弦规律变化：变化： e=Ee=Em msint Esint Em m=NBS=NBS叫电动势的最大值叫电动势的最大值 i i= =I Im msint Isint Im m=E=Em m/R /R 叫电流的最大值叫电流的最大值 u=Uu=Um msint Usint Um m=

10、I=Im mR R 叫电压的最大值叫电压的最大值 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 例题例题:一矩形线圈，面积为一矩形线圈，面积为s，匝数为，匝数为N，在场强为，在场强为B的匀强磁的匀强磁场中绕着中轴场中绕着中轴oo做匀速转动，角速度为做匀速转动，角速度为，磁场方向与转轴垂直，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面开始计时，求：（，当线圈转到中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的）线圈中感应电动势的最大值？（最大值？（2）线圈中感应电动势随时间变化的表达式？（）线圈中感应电动势随时间变化的表达式？（3）若）若线圈中的电阻为线圈中的电阻为R，则线圈中的电流的最大值为多

11、少？（，则线圈中的电流的最大值为多少？（4）线圈）线圈中的电流瞬时表达式？中的电流瞬时表达式？RNBSItRNBSRim,sin)2(律根据闭合电路的欧姆定NBstNBsNeNtBstlBleetlBltBlveemabcd感应电动式的最大值匝时当线圈为对于单匝线圈解：sinsinsin2sin2sin) 1 (2121ab练习练习:1.1.对于正弦交流电，下列说法正确的是（对于正弦交流电，下列说法正确的是（ ） A.A.线圈转动一周，电流大小改变两次线圈转动一周，电流大小改变两次 B.B.线圈转动一周，电流大小不变线圈转动一周，电流大小不变 C.C.线圈转动一周，电流大小随时改变线圈转动一周，电流大小随时改变 D.D.线圈转动一周，电流大小改变四次线圈转动一周，电流大小改变四次2.2.手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪的呢？的呢？（1）灯泡发光需要一定的电压，当）灯泡发光需要一定的电压，当U定定Um时，就能使灯时，就能使灯泡发光。泡发光。（2