第1节　交变电流的产生和描述 (5)

1、高二物理A组 龚慧5.1 交变电流1、直流电流(DC)方向不随时间变化的电流2、交变电流(AC) 方向随时间做周期性变化的电流一、交变电流交变电流是如何产生的呢？按下图所示进行实验演示 二、交变电流的产生（交流发电机）1、发电机的基本构造线圈：转轴垂直于磁场方向磁极：磁极间形成匀强 磁场为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？ 交变电流产生示意图：交变电流的产生ABCD线圈（切割磁感线）K、L圆环E 、 F电刷使线圈在转动时保持与外电路的连接1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？由BAA(B)D(C)A(B)D(C)vBvvvB2、在线圈由丙转到丁的过程

2、中，AB边中电流向哪 个方向流动？由ABD(C)A(B)BD(C)A(B)BBBvvvvB中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置特点：线圈经过中性面时， ， 但线圈中的电动势为 . 电流方向发生VVVV最大0变化【结论】(1) 线圈转动过程中电流的大小做周期性变化， 在 最小， 最大。 (2) 线圈每经 一次，感应电流方向改变一次， 线圈转动一周， 感应电流方向改变 次。 (3)位 置磁通量感应电流感应电动势磁通量变化率中性面 中性面的垂面 最大最大最大最大零零零零中性面 位置中性面垂面位置中性面两 设线圈平面从中性面开始转动，角速度是经过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是

3、B.线圈与中性面的夹角是多少？AB边的速度多大？AB边中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？三交变电流的变化规律 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 ）所以则有 e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）若为N匝线圈1. 正弦式交流电的产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动2. 匀速转动过程中能产生电动势的最大值峰值， 为线圈转动的角速度3. 此表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立e为瞬时值4. 若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧姆定律R两端的电压为eoT/42T/43T/4T/23/22tt

4、交流电的图像 四、交变电流的种类(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲丁：激光通信中 的尖脉冲1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。3、交变电流的变化规律：（1）方向变化规律-线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 （2）大小变化规律-按正弦规律变化： e=Emsint Em=NBS叫电动势的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫电流的最大值 u=Umsint Um=ImR叫电压的最大值 小结2、产生条件：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀 速转动。Em- Em（

5、1）线圈与磁感线垂直时（中性面）感应电动势_,磁通量_。是电流方向_的位置。（2）当线圈与磁感线平行时感应电动势_，磁通量_。（3）线圈连续匀速转动的过程中：电流的大小和方向都做_变化。0et理解:最小最大最大最小发生变化周期性下列表示交变电流的有（ ）例1iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCE2 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。 答案： D练习 一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为=314rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。e=Emsin t=40