【人教版】交變電流1課件

1、 第 1 節(jié)：交變電流習(xí)題課 第 1 節(jié)：交變電流習(xí)題課 方向不隨時間變化的電流稱為直流電。例如電池供給的電流。 大小和方向都隨時間做周期性變化,這樣的電流叫做交變電流。例如家庭照明電路中的電流。1、直流電流(DC)一、交變電流的概念2、交變電流(AC)復(fù)習(xí) 方向不隨時間變化的電流稱為直流電。例如電池供給的電流。0it恒定直流0it半波整流0it全波整流脈沖直流0it恒定直流0it半波整流0it全波整流脈沖直流示波器中的鋸齒波掃描電壓電子計算機中的矩形脈沖激光通信用的尖脈沖家庭電路中的正弦式電流示波器中的鋸齒波掃描電壓電子計算機中的矩形脈沖激光通信用的尖二、交變電流的產(chǎn)生線圈在勻強磁場中繞垂直

2、于磁場的中心軸勻速轉(zhuǎn)動，就產(chǎn)生了交流電。二、交變電流的產(chǎn)生線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的中心軸勻速轉(zhuǎn)選取線圈運動過程中如圖所示的幾個特殊時刻進行研究1、過程分析選取線圈運動過程中如圖所示的幾個特殊時刻進行研究1、過程分析A( B )D( C )將立體圖轉(zhuǎn)化為平面正視圖此時線圈具有的特點線圈平面與磁場垂直，速度方向與磁場方向平行磁通量為最大磁通量的變化率為0感應(yīng)電流 為0，線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，電流方向改變兩次。感應(yīng)電動勢為0我們稱為中性面A( B )D( C )將立體圖轉(zhuǎn)化為平面正視圖此時線圈具有將立體圖轉(zhuǎn)化為平面正視圖此時線圈具有的特點線圈平面與磁場平行，速度方向與磁場方向垂直磁通量

3、為 0磁通量的變化率最大感應(yīng)電流 最大感應(yīng)電動勢最大A(B)D(C)我們稱為峰值面【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載將立體圖轉(zhuǎn)化為平面正視圖此時線圈具有的特點線圈平面與磁場平行ABCDBvA(B)D(C)t = 0vv中性面 如圖，線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度。經(jīng)過時間 t，AB、CD寬 L1，AD、BC 長 L2AB 邊中的感應(yīng)電動勢：線圈中的感應(yīng)電動勢：三、交變電流的一般變化規(guī)律 e1 = BL1vsin = BL1 sin tL22e = 2BL1 sin t = BSsin t L22

4、【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載ABCDBvA(B)D(C)t = 0vv中性面 當(dāng)線圈匝數(shù)為 N 時（1）電動勢按正弦規(guī)律變化：e = Emsin t 轉(zhuǎn)軸垂直勻強磁場，經(jīng)中性面時開始計時e = NBL1L2sin t = NBSsin t 令 Em= NBSW則有 e = Emsin t 1、交變電流的變化規(guī)律 2、成立條件（2）電流按正弦規(guī)律變化：i = Imsin t 【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編

5、版優(yōu)秀公開課課件下載當(dāng)線圈匝數(shù)為 N 時（1）電動勢按正弦規(guī)律變化：e = Eme 為電動勢在時刻 t 的瞬時值，Em為電動勢的最大值（峰值）若線圈從峰值面的位置開始計時，eEmcos t峰值與開始計時的位置及線圈轉(zhuǎn)動的時間無關(guān)，與線圈形狀無關(guān)，與轉(zhuǎn)軸的位置無關(guān)e = Emsin t 【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載e 為電動勢在時刻 t 的瞬時值，Em為電動勢的最大值（峰值 規(guī)律物理量 函數(shù)表達式圖象磁通量mcos tBScos t電動勢eEmsin tnBSsin t電壓uUmsin t

6、 sin t電流iImsin t sin t從中性面開始計時的各種圖像【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載 規(guī)律函數(shù)表達式圖象磁通量mcos例1. 矩形線框繞垂直于勻強磁場且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生了交變電流，下列說法正確的是( )A當(dāng)線框位于中性面時，線框中感應(yīng)電動勢最大B當(dāng)穿過線框的磁通量為零時，線框中的感應(yīng)電動勢也為零C每當(dāng)線框經(jīng)過中性面時，感應(yīng)電動勢或感應(yīng)電流方向就改變一次D線框經(jīng)過中性面時，各邊不切割磁感線CD【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人

7、教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載例1. 矩形線框繞垂直于勻強磁場且在線框平面的軸勻速轉(zhuǎn)動時例2. 一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動，線圈中的感應(yīng)電動勢 e 隨時間的變化如圖所示，下列說法中正確的是() A. t1 時刻通過的磁通量為零 B. t2 時刻通過的磁通量的絕對值最大 C. t3 時刻通過的磁通量變化率的絕對值最大 D. 每當(dāng) e 變換方向時通過的磁通量的絕對值最大【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載例2. 一矩形線圈，繞垂直于勻【

8、人教版】交變電流課件下載【解析】因電動勢按余弦規(guī)律變化，故初始時刻線圈處于垂直中性面的位置，至 t1 時刻恰好到達中性面，磁通量最大，A 錯；t2時刻又垂直中性面，磁通量為零，但其變化率最大，B 錯；t3 時刻又到達中性面，磁通量最大，但其變化率為零，C錯；e 變換方向時正是其大小為零時，也恰好是磁通量最大時?！敬鸢浮緿【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【解析】因電動勢按余弦規(guī)律變化，故初始時刻線圈處于垂直中性面 例3.交流發(fā)電機在工作時的電動勢為e=E0sinwt,若將其電樞的轉(zhuǎn)速提高1倍，

9、其他條件不變，則其電動勢變?yōu)椋?） A E0sin B 2E0sin C E0sin2wt D 2E0sin2wtD【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載 例3.交流發(fā)電機在工作時的電動勢為e=E0sinD例4.如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的軸OO以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動若以線圈平面與磁場夾角45時(如圖乙)為計時起點，并規(guī)定當(dāng)電流自a流向b時，電流方向為正則下列四幅圖中正確的是 ( )【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教

10、版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載D例4.如圖甲所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公 例5、一臺發(fā)電機在產(chǎn)生正弦式電流。如果發(fā)電機電動勢的峰值為Em=400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動的角速度為=314rad/s，試寫出電動勢瞬時值的表達式。如果這個發(fā)電機的外電路只有電阻元件，總電阻為2000，電路中電流的峰值是多少？寫出電流瞬時值的表達式。e=EmsinWt=400sin314

11、t解：電動勢瞬時值的表達式為：電流峰值為：Im=Em/R=4002000=0.2A電流瞬時值的表達式為：i=ImsinWt=0.2sin314t【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載【人教版】交變電流課件下載2PPT課件人教版部編版優(yōu)秀公開課課件下載 例5、一臺發(fā)電機在產(chǎn)生正弦式電流。如果發(fā)電機電 例6、 一臺發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度100rad/s。 （1）寫出感應(yīng)電動勢的瞬時值表達式。 （2）若該發(fā)電機只與含電阻的負(fù)載組成閉合電路，電路的 總電阻為100，試寫出通過負(fù)載的電流強度的瞬時表達式，在t=1/120s時電流強度的瞬時值為多少？（3）線圈從中性面轉(zhuǎn)過180度的過程中，電動勢的最大值、平均值分別是多少？（4）轉(zhuǎn)動過程中磁通量的變化率最大值是多少？答案（1）e=311Sin100t