交变电流概述

§5.1交变电流概念:1.交变电流:

大小和方向都随时间做周期性的变化.

简称交流（AC）

2.直流电:

方向不随时间变化的电流（DC）恒定电流:大小和方向不随时间变化的电流练习1、观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些是交变电流。it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)交流发电机模型二、交变电流的产生同学们思考当线圈转动时电流大小会不会发生变化？电流方向是否改变呢？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ABCDADB中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置.此位置各边不切割故呈电中性所以叫中性面特点：线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中电动势为0.问题2：整个单匝线框在与中性面垂直位置时产生的感应电动势是多大?a(b)(c)dvvE

=Eab+Ecd=BL1v+BL1v=BL1L2ω=BSω思考:磁通量是多大?adHF中性面E=Bsω是最大感应电动势吗？AB、CD宽L1，AD、BC长L2甲乙丙丁ABCDABCDABCDABCD

1、线圈转动一周电流方向改变几次？电流方向改变在什么位置？2、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？中性面最小3、线圈转到什么位置时磁通量最小？垂直中性面这时感应电动势是最大还是最小？最大探究思考中性面两次总结两个特殊位置物理量的特点若单匝线框从中性面开始转动,经过一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电动势又是多大?θvvacdHF中性面θV3V4θθV3⊥V3∥V4∥V4⊥acdHFbe=BSωsin(ωt)中性面瞬时值瞬时值最大值问题4：n匝线框从中性面开始转动,经过时间t,此刻整个线框产生的电动势又是多大?θV3V4acdHFb中性面BvA(B)D(C)t=0θ则AB边电动势与DC边电动势大小相等，方向在回路相同AB、CD长L1，AD、BC宽L2一匝线圈产生的电动势N匝线圈产生的电动势问题5：发电机电动势按正弦规律改变，当负载为纯电阻用电器时，负载两端电压u、电流i也按正弦规律变化，写出它们的表达式？θV3V4vui中性面u=Umsinωti=ImsinωttωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=nBsωEm作图时规定感应电动势正方向为dcbadcbdaaaaabbbddddccc（1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子转子电刷电刷定子小结:通过以上分析可知：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，可以得到按正弦规律变化的交变电流,这种交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流.在目前的电力系统中应用的大多是正弦式交变电流.练习3、有一10匝正方形线框，边长为20cm，线框总电阻为1Ω，线框绕OO′轴以10rad/s的角速度匀速转动，如图所示垂直于线框平面向里的匀强磁场的磁感应强度为0.5T。问：(1)该线框产生的交变电流电动势最大值、电流最大值分别是多少？(2)线框从图示位置转过60°时，感应应电动势的瞬时值是多大？(3)写出感应电流随时间变化的表达式。练习4、某线圈在匀强磁场中匀速转动，穿过它的磁通量Φ随时间的变化规律如图表示，则(

)A．t1