5.1交变电流公开课省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

第五章交变电流1/24

一、交变电流1、交变电流：大小和方向都随时间做周期性改变电流叫做交变电流,简称交流(AC)。2、直流电：方向不随时间改变电流叫做直流电,简称直流（DC）。交变电流能够转变成直流，试验室学生电源就有这种功效。2/243/24

二、交变电流产生（交流发电机）1、发电机基本结构线圈：转轴垂直于磁场方向磁极：磁极间形成匀强磁场为何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？4/24交变电流产生示意图：交变电流产生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连接5/241、在线圈由甲转到乙过程中，AB边中电流向哪个方向流动？由B→AA(B)D(C)A(B)D(C)6/242、在线圈由丙转到丁过程中，AB边中电流向哪个方向流动？由A→BD(C)A(B)BD(C)A(B)B7/243、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么位置时线圈中电流最大？

线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；转到乙、丁位置时线圈中电流最大！A(B)D(C)A(B)D(C)D(C)A(B)BD(C)A(B)B

在线圈转动过程中，穿过线圈磁通量、线圈中感应电动势、感应电流有什么特点？线圈经过甲、丙位置时，电流方向发生改变。8/24①线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零。②线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周（交流电一个周期），两次经过中性面，交流电方向改变两次。中性面A(B)D(C)与磁感线垂直平面9/24

设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2，磁感应强度是B.BvA(B)D(C)t=0θv11v⊥中性面线圈与中性面夹角是多少？AB边速度多大？AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？AB边中感应电动势多大？线圈中感应电动势多大？10/24三．交变电流改变规律

以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中感应电动势（AB和CD边切割磁感线）所以令则有

e为电动势在时刻t瞬时值，Em为电动势最大值（峰值）．=NBωS若为N匝线圈11/241、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场转轴匀速转动时，所产生交变电流按照正弦函数规律改变——正弦式交流电正弦式交流电产生描述2、Em匀速转动过程中能产生电动势最大值——峰值，

ω为线圈转动角速度3、此表示形式仅在从中性面开始计时情况下成立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两端电压为12/24eoEmT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωtt交流电图像

13/2414/24四、交变电流种类(1)正弦交流电(2)示波器中锯齿波扫描电压(3)电子计算机中矩形脉冲(4)激光通信中尖脉冲15/24交流发电机

发电机基本组成?发电机基本种类?16/24交流发电机介绍17/2418/24（1）发电机基本组成：①用来产生感应电动势线圈（叫电枢）②用来产生磁场磁极（2）发电机基本种类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）不论哪种发电机，转动部分叫转子，不动部分叫定子19/241、交变电流：大小和方向都随时间作周期性改变电流。3、交变电流改变规律：（1）方向改变规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流方向改变两次。

（2）大小改变规律-------按正弦规律改变：

e=EmsinωtEm=NBSω叫电动势最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫电流最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫电压最大值

小结2、产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速转动20/24Em-Em（1）线圈与磁感线垂直时①感应电动势_____,磁通量_____。②是电流方向_________位置。（2）当线圈与磁感线平行时：感应电动势_____，磁通量_____。（3）线圈连续匀速转动过程中：电流大小和方向都做______改变。0et最小最大最大最小发生改变周期性21/24以下表示交变电流有（）例1iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCE22/242一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内固定轴转动，线圈中感应电动势随时间改变规律如图所表示，下面说法中正确是()：T1时刻经过线圈磁通量为零；T2时刻经过线圈磁通量绝对值最大；T3时刻经过线圈磁通量改变率绝对值最大；每当e变换方向时，经过线圈磁通量绝对值都为最大。答案：D23/24练习

一台发电机在产生正弦式电流。假如发电机电动势峰值为Em=400V，线圈匀速转动角速度为ω=314rad/s，试写出电动势瞬时值表示式。假如这个发电机外电路只有电阻元件，总电阻为Ω，电路中电流峰值是多少？写出电