交变电流是怎样产生

1、交变电流是怎样产生交变电流是怎样产生交变电流是怎样产生交变电流是怎样产生1、原理： 由法拉第电磁感应定律可知，只要闭合导体与磁体做相对运动，使通过闭合导体的磁通量发生变化，从而产生感应电动势和感应电流。 交流发电机利用上述原理，把机械能转化成电能。一、交流发电机1、原理： 交流发电机利用上述原理，把机械能转化成电能2、结构： 发电机主要由线圈（电枢）和磁极两部分组成。3、分类： 旋转电枢式发电机 旋转磁极式发电机 无论哪种发电机，转动的部分都叫转子，固定不动的部分都叫定子。一、交流发电机2、结构：3、分类： 旋转电枢式发电机 无论哪种abcd 矩形线圈abcd在磁场中绕oo 匀速转动，ab、c

2、d做切割磁感线运动，使线圈中产生感应电动势和感应电流。实验：二、交变电流的产生原理abcd 矩形线圈abcd在磁场中绕oo 匀速转动，二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理(甲) 特点: BS，中性面，最大没有边切割磁感应线磁通量的变化率为零二、交变电流的产生原理aBOvvdi=0无感应电动势产生(甲) 特点: BS，中性面，最大没有边二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理特点: BS，=0ab、dc边垂直切割磁感应线磁通量变化最快二、交变电流的产生原理dBOvvae最大，i最大，感应电流方向a b c d有感应电动势产生特点: BS，=0ab、dc边垂直切割磁感应线二、交变电二、

3、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理(丙)特点: BS，中性面，最大二、交变电流的产生原理dBOvva没有边切割磁感应线磁通量的变化率为零i=0无感应电动势产生(丙)特点: BS，中性面，最大二、交变电流的产生原理d二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理特点:BS，=0二、交变电流的产生原理dBOvvae最大，i最大，感应电流方向d c b aab、dc边垂直切割磁感应线磁通量变化最快有感应电动势产生特点:BS，=0二、交变电流的产生原理dBOvvae二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理2、感应电流的大小和方向

4、也随时间做周期性变化。1、感应电动势的大小和方向随时间做周期性变化。aBOvvd a、线圈转动一周，两次经过中性面， 电流方向改变两次，b、线圈转到中性面位置磁通量最大， 这时感应电动势最小，为零。c、线圈转到垂直中性面位置磁通量最小， 这时感应电动势是最大。二、交变电流的产生原理2、感应电流的大小和方向也随时间做周期 金属杆dc长l，以速度v，与磁场成切割磁感线，问杆上产生的感应电动势e = ?dBv(c)vv三、交变电流的变化规律 金属杆dc长l，以速度v，与磁场成切割磁感线，问杆aBOvvd 当 时 ，感应电动势最大，用 表示，三、交变电流的变化规律 aBOvvd 当 成立条件：转轴垂直

5、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 三、交变电流的变化规律 问题：从垂直中性面位置开始转动，变化规律如何呢？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4、图象eoEmT/42T/43T/4T/23/22ttabcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLABabcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB三、交变电流的变化规律 Em ：电动势的最大值e : 电动势的瞬时值4、图象eoEmT/42T/43T/4T/23/22 2 tt0.5TTI

6、m -ImiIm ：感应电流的最大值i : 感应电流的瞬时值 2 tt0.5TTUmUmuUm ：电压的最大值u : 电压的瞬时值三、交变电流的变化规律 2 tt0.5TTIm -ImiIm ：感应电流的最1、表征交变电流大小物理量瞬时值： 对应某一时刻的交流的值: e , i , u峰值： 即最大值: Um,m,EmEm= NsB m=Em/ R Um=Im R注意：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线方向的轴匀速转动时，所产生感应电动势的峰值为Em=NBS，即仅由匝数N，线圈面积S，磁感强度B和角速度四个量决定。与轴的具体位置，线圈的形状及线圈是否闭合都是无关的。0t/sU/VUm电压最大值电压

7、瞬时值i/AIm电流最大值电流瞬时值四、交变电流的特点1、表征交变电流大小物理量瞬时值： 对应某一时刻的交流的值1、表征交变电流大小物理量瞬时值： 对应某一时刻的交流的值: e , i , u峰值： 即最大值: Um,m,EmEm= NsB m=Em/ R Um=Im R0t/si/AIm电流最大值电流瞬时值四、交变电流的特点有效值：平均值：求通过某导体截面的电量一定要用平均值。描述交流电做功或热效应的物理量1、表征交变电流大小物理量瞬时值： 对应某一时刻的交流的值2、表征交流电变化快慢的物理量0t/sU/VTT = 1/f = 2/T = 2f 交流电也用周期和频率来表示变化的快慢 我国生产

8、和生活用交流电的周期T_s，频率f_Hz，角速度_rad/s，在1内电流的方向变化_次。0.0250314100四、交变电流的特点2、表征交流电变化快慢的物理量0t/sU/VTT = 1/f例：如图所示，线圈的面积是0.05，共有100匝；线圈电阻为1，外接电阻R9，匀强磁场的磁感应强度为B1/T，当线圈以300r/min的转速匀速旋转时，求：(1)若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时表达式；(2)线圈转过1/30s时电动势的瞬时值多大；(3)电路中电压表和电流表示数各是多少；电动势的有效值为电流表的示数电压表的示数例：如图所示，线圈的面积是0.05，共有100匝；线圈电阻例

9、：如图所示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。周期T0.02s解析：2/T314rad/sIm14.14/sin4520A表达式：i20sin(314t) A例：如图所示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，交变电流是怎样产生交变电流是怎样产生交变电流是怎样产生例3：如图表示一交流的电流随时间变化的图像，此交变电流的有效值是多大？例3：如图表示一交流的电流随时间变化的图像，此交变电流的有效解析：交流的有效值等于热效应与此交流等效的直流电的值，为分析方便，可选交流电的一个周期进行研究。设此交变电流的有效值为I，根据交流有效值的定义，有：所以：解析

10、：交流的有效值等于热效应与此交流等效的直流电的值，为分析例4：如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。解析： 例4：如图表示一交流随时间变化的图像，求此交流的有效值。解析例5：一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接到电压为u=10sintV的交流电源上，它的发热功率（ ） A0.25P B0.5P CP D2PB例5：一个电阻接在10V的直流电源上，它的发热功率是P，当接6：边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以OO为轴匀速转动，角速度为，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R，求：(1)线圈从图示位置转过T4的过程中产生的热量Q 解析：(2)线圈从图示位置转过T4的过程中通过线圈某截面的电量q 6：边长为a的单匝正方形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，以有效值：、意义：描述交流电做功或热效应的物理量、定义：跟交流热效应相等的恒定电流的值叫做交流的有效值。、正弦交流的有效值与峰值之间的关系是注意：正弦交流的有效值和峰值之间具有这样的关系，非正弦（或余弦）交流无此关系，但可按有效值的定义进行推导. 四、交变电流的特点有效值：、意义：描述交流电做功或热效应的物理量、定义：平均值：求通过某导体截面的电量一定要用平均值。四、交变电流的特点、在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。 、交流用电器的