交变电流的产生

交变电流的产生第1页/共19页一.交变电流的产生1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。3.中性面：线框平面与磁感线垂直位置。（2）线圈每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈转一周，感应电流的方向就改变两次。（1）线圈位于中性面时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流。2.交变电流的产生：由交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速旋转产生交变电流，每当线圈平面处于与磁感线垂直的位置时，电流的方向发生改变。第2页/共19页二.交变电流的图象和变化规律1.在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动线圈里产生的感应电动势是按正弦规律变化的。2.若从中性面开始计时，e=EmSinωt，其中Em=NBSω是电动势的最大值，与线圈的形状、转轴的位置无关，e为瞬时值。3.若将线圈与外电阻组成闭合电路，

则电路中的电流：R两端的电压：第3页/共19页1.在如图所示的几种电流随时间变化的图线中,属于交变电流的是，属于正弦交变电是

ABCDABDA例题第4页/共19页2、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。

D第5页/共19页3.交流发电机工作时的电动势的变化规律为e=EmSinωt，如果转子的转速和匝数均提高一倍，其它条件不变，则电动势的变化规律将变化为：A.e=EmSin2ωtB.e=2EmSin2ωtC.e=4EmSin4ωtD.e=2EmSinωt

C第6页/共19页练习１、交变电流：

和

都随时间做

的交流电叫做交变电流．电压和电流随时间按

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

．３、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都

_______磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做

．线圈平面每经过

________一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变

．大小方向周期性变化正弦规律正弦交变电流不切割中性面中性面两次第7页/共19页4、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（）Ａ、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大．Ｂ、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大．Ｃ、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零．Ｄ、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零．

C第8页/共19页6、对于正弦交流电，下列说法正确的是：（）

A.线圈转动一周，电流大小改变两次

B.线圈转动一周，电流大小不变。

C.线圈转动一周，电流大小随时改变

D.线圈转动一周，电流方向改变四次5、交流电的电流--时间图像如图所示，电流为零的时刻是

，这些时刻线圈与中性面的夹角为

。电流最大的时刻

，这时线圈平面于中性面的夹角为

。第9页/共19页7、交流电的有效值是根据电流的

效应来规定的．正弦交流电的有效值与峰值间的关系是

ε＝________、U＝

、I＝

．通常所说的交流电的数值，如果没有特别说明，一般都是指交流电的

值．8、我国工农业生产和生活用的交流电．频率是

______Hz，周期是

s，电流方向每秒钟改变

次．

热有效500.02100第10页/共19页8、交流发电机有两种，即_______________

和

．其中转动的部分叫

，不动的部分叫

．发电机转子是由

、

或其它动力机带动．旋转磁极式旋转电枢式转子定子水轮机蒸汽轮机第11页/共19页9、某电子元件两极间允许加的最大直流电压是100V，能否给它接上100V的交流电压？为什么？

10、用一个强磁铁可以判断灯泡中的电流是交流还是直流，请说明你的做法并讲清理由．

不能灯泡通电后，让强磁铁靠近灯丝，若灯丝清淅，则为直流电，若模糊，则为交流电。第12页/共19页11、一交流电压U＝311sin314tV，加在一个“220V、40W”的白炽灯泡上，请问：（1）这个灯泡能正常发光吗？（2）如果用多用电表交流档去测量通过这个灯泡的电流，读数应该是多大?（3）写出电流瞬时值的表达式．

I=P/U=0.18Ai=0.26sin314tA能第13页/共19页12.一矩形线圈，面积为s，匝数为N，在场强为B的匀强磁场中绕着中轴oo’做匀速转动，角速度为ω，磁场方向与转轴垂直，当线圈转到中性面开始计时，求：（1）线圈中感应电动势的最大值？（2）线圈中感应电动势随时间变化的表达式？（3）若线圈中的电阻为R，则线圈中的电流的最大值为多少？（4）线圈中的电流瞬时表达式第14页/共19页13、一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为311V，线圈在磁场中转动的角速度是100πrad/s。（1）写出感应电动势的瞬时值表达式。（2）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的总电阻为100Ω，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式、在t=1/120s时电流强度的瞬时值为多少？（3）线圈从中性面转过180度的过程中，电动势的最大值、平均值分别是多少？（4）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？答案（1）e=311Sin100πt

（2）I=311Sin（100π*1/120）=311*1/2=1.55（A）（3）Em=311VE=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V（4）Δφ/Δt=311（Wb/s）第15页/共19页4、矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直磁感线方向的轴匀速转动，当线圈通过中性面时，下列说法中正确的是（）Ａ、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势最大．Ｂ、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势最大．Ｃ、穿过线圈的磁通量最大，线圈中的感应电动势等于零．Ｄ、穿过线圈的磁通量等于零，线圈中的感应电动势等于零．

C第16页/共19页8、交流发电机有两种，即_______________

和

．其中转动的部分叫

，不动的部分叫

．发电机转子是由

、

或其它动力机带动．旋转磁极式旋转电枢式转子定子水轮机蒸汽轮机第17页/共19页9、某电子元件两极间允许加的