高中物理 第五章 交變電流 第1節(jié) 交變電流課件 新人教版選修3-21.ppt

第一節(jié)交變電流,第五章交變電流,直流電(DC)電流方向不隨時(shí)間而改變,一、交變電流(AC),交變電流(交流):大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流.,二、交變電流的產(chǎn)生,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),為了能更方便地說(shuō)明問(wèn)題，我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來(lái)分析.,(甲),BS，最大，E=0,I=0中性面,沒有邊切割磁感應(yīng)線,BS，=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向b到a,(乙),a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應(yīng)線，,(丙),BS，最大，E=0,I=0中性面,BS，=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向a到b,設(shè)正方形線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)稱軸以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為O,1、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變多少次？2、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最大？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小？3、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最小？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小？,回答問(wèn)題：,4、試推導(dǎo)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化規(guī)律公式。,1中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面（1）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零（2）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次,三交變電流的變化規(guī)律以線圈經(jīng)過(guò)中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（ab和cd邊切割磁感線）,所以,令,則有,e為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢(shì)的最大值（峰值）,=NBS,成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開始計(jì)時(shí),（1）電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化,（2）電流按正弦規(guī)律變化,（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化,電流通過(guò)R時(shí)：,四、交流電的圖像,五、交變電流的種類,(1)正弦交流電,(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓,(3)電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖,(4)激光通信中的尖形脈沖,1、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。,3、交變電流的變化規(guī)律：（1）方向變化規(guī)律-線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。,（2）大小變化規(guī)律-按正弦規(guī)律變化：e=EmsintEm=NBS叫電動(dòng)勢(shì)的最大值i=ImsintIm=Em/R叫電流的最大值u=UmsintUm=ImR叫電壓的最大值,小結(jié),2、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),、交變電流：和都隨時(shí)間做的電流叫做交變電流電壓和電流隨時(shí)間按變化的交流電叫正弦交流電、交流電的產(chǎn)生：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生、當(dāng)線圈平面垂直于磁感線時(shí)，線圈各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應(yīng)電流，這樣的位置叫做線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，因此線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向改變,大小,方向,周期性變化,正弦規(guī)律,感應(yīng)電流,中性面,兩次,、線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值是Em，那么在任一時(shí)刻t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e為若線圈電阻為，則感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為,e=Emsint,i=(Em/R)sint,、交流