(完整版)交变电流(课件)

自我诊断1、右手定则2、法拉第电磁感应定律表达式3、导线切割磁感线时的感应电动势4、磁通量第五章：交变电流第1节：交变电流1．知道交变电流的概念2．理解交变电流的产生3．知道交变电流的变化规律以及交流电的图象

方向不随时间变化的电流称为直流电。例如电池供给的电流。方向随时间做周期性变化，这样的电流叫做交变电流。例如家庭照明电路中的电流。1、直流电流(DC)一、交变电流的概念2、交变电流(AC)手摇发电机模型手摇发电机电路结构G实验现象说明什么？二、交变电流的产生二、交变电流的产生选取线圈运动过程中如图所示的几个特殊时刻进行研究1、过程分析将立体图转化为平面正视图此时线圈具有的特点线圈平面与磁场垂直，速度方向与磁场方向平行磁通量为最大磁通量的变化率为0感应电流为0感应电动势为0我们称为中性面vv选取线圈运动过程中如图所示的几个特殊时刻进行研究1、过程分析将立体图转化为平面正视图此时线圈具有的特点线圈平面与磁场平行，速度方向与磁场方向垂直磁通量为0磁通量的变化率最大感应电流最大感应电动势最大vv选取线圈运动过程中如图所示的几个特殊时刻进行研究1、过程分析将立体图转化为平面正视图将立体图转化为平面正视图特殊位置甲乙丙丁B与S关系Φ大小感应电动势电流方向垂直平行垂直平行最大最大最大最大最大最大000000无无adcbaabcda（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零，线圈中的电动势为零。（2）线圈垂直中性面时，穿过线圈的磁通量为零，但磁通量的变化率最大，线圈中的电动势为最大。（3）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次。2、特点小结

如图所示，一线圈从中性面开始绕逆时针转动，角速度为ω。AB、CD宽L1，AD、BC长L2，经过时间t，处于图示位置，此时线圈中的感应电动势多大？三、交变电流的一般变化规律

ABCDBvA(B)D(C)t=0θv‖v⊥中性面AB边中的感应电动势：线圈中的感应电动势：三、交变电流的一般变化规律

e1=BL1vsinθ

=BL1ωsinωtL22e

=2BL1ωsinωt=BSωsinωtL22ABCD当线圈匝数为N时（1）电动势按正弦规律变化：e=Emsinωt转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时e

=NBL1L2ωsinωt=NBSωsinωt令Em=NBS

ω

则有e=Emsinωt1、交变电流的变化规律2、成立条件（2）电流按正弦规律变化：i=Imsinωte为电动势在时刻

t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）若线圈从位于与中性面垂直的位置开始计时，e＝Emcosωt峰值与开始计时的位置及线圈转动的时间无关，与线圈形状无关，与转轴的位置无关e=EmsinωteOT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωttEm─EmiOT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωttIm─Im电路中的电动势和电流关系四、交流电的图象五、其他交变电流波形图示波器中的锯齿波扫描电压电子计算机中的矩形脉冲激光通信用的尖脉冲家庭电路中的正弦式电流

下列的电流i

随时间t

变化的图象中,表示交流电的是()BCDiOtAiOtCiOtBiOtD例1.矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是()A．当线框位于中性面时，线框中感应电动势最大B．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零C．每当线框经过中性面时，感应电动势或感应电流方向就改变一次D．线框经过中性面时，各边不切割磁感线CD例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e随时间的变化如图所示，下列说法中正确的是(

)A.t1时刻通过的磁通量为零B.t2时刻通过的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过的磁通量变化率的绝对值最大D.每当e变换方向时通过的磁通量的绝对值最大D1.交变电流：方向随时间作周期性变化的电流。2.交变电流的变化规律：（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫电动势的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫电流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫电压的最大值正弦式交变电流规律（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。规律物理量函数表达式图象磁通量Φ＝Φmcos