交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律

17.1交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律潯州高中農(nóng)富詩精選ppt法拉第電磁感應定律告訴我們：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，會產(chǎn)生感應電流，而磁通量變化的方式不同，產(chǎn)生的感應電流也不同，感應電流可以是恒定的，可以是變化的，可以是周期性變化的，本節(jié)我們將研究一種十分重要的周期性變化的電流——正弦交變電流．精選ppt電流的分類1：直流電流：方向不隨時間做周期性改變的電流大小方向都不隨時間改變的恒定電流，是直流電的一種2：交變電流:大小和方向都隨時間做周期性變化的電流(簡稱交流)精選ppt一、交變電流的產(chǎn)生按下圖所示進行實驗演示精選ppt實驗現(xiàn)象：緩慢轉(zhuǎn)動線圈時，電流計指針在左右搖動，線圈每轉(zhuǎn)一周，指針左右擺動一次．1．交變電流：大小和方向都隨時間作周期變化的電流，叫做交變電流，簡稱交流

．2．閉合的線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生交流，但這不是產(chǎn)生交流的惟一方式．精選ppt(甲)

E

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.=0=0有最大值精選ppt(乙)E

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.有最大值有最大值a—>b精選ppt(丙)E

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有最大值=0=0精選ppt(丁)E

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(乙)(丙)(丁)E

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.=0=0有最大值有最大值有最大值a—>b有最大值有最大值b—>aE

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.=0=0有最大值精選ppt二、交變電流的變化規(guī)律

（1）線圈平面與磁感線垂直的位置叫中性面。（2）線圈經(jīng)過中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢為零。1.中性面（3）線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動一周，感應電流的方向改變兩次。精選ppt2.交變電流規(guī)律的推導從中性面開始，線圈以角速度ω，以ad，bc的中點連線為軸逆時針旋轉(zhuǎn)思考：經(jīng)t時間線圈與中性面的夾角為多少？ab和cd金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢各為多大？兩金屬棒作為等效電源是串聯(lián)還是并聯(lián)的？精選ppt2．變化規(guī)律以線圈經(jīng)過中性面開始計時，在時刻t線圈中的感應電動勢（ab和cd邊切割磁感線）所以令則有

e為電動勢在時刻t的瞬時值，Em為電動勢的最大值．精選ppt正弦式交流電流：電路中的電流、電壓按正弦規(guī)律變化的電流。

RSEr～在只含有電阻的電路中，適用于直流電路的歐姆定律也適用于交變電流電路。其等效電路圖如上。設(shè)整個電路的電阻為R則：

精選ppt正弦交變電流的圖象eoEmT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωttabcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB精選ppt交流電的圖像

精選ppt問題探究☆問題1：矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，勻強磁場的磁感應強度為B，繞中軸以ω角速度勻速轉(zhuǎn)動。

①從線圈轉(zhuǎn)到中性面開始計時，感應電動勢的瞬時值表達式。②若每匝線圈的電阻為R，則線圈中的感應電流的最大值是多少？

N匝線圈的連接方式實質(zhì)上是串聯(lián)。①e=NBSωsinωt，Em＝NBSω②根據(jù)歐姆定律Im＝Em/Rn＝BSω/R精選ppt4.交變電流的種類

乙：示波器中的鋸齒波掃描電壓

丙：電子計算機中的矩形脈沖

?。杭す馔ㄐ胖械募饷}沖甲：家庭電路中的正弦交變電流

精選ppt用示波器研究交變電流的變化精選ppt1．在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，屬于交變電流的是，屬于正弦交變電流的是。tiABCDABDA三、課堂練習精選ppt2一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，線圈中的感應電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖所示，下面說法中正確的是()：T1時刻通過線圈的磁通量為零；T2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大；T3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大；每當e變換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大。答案：D精選ppt3.交流發(fā)電機工作時的電動勢的變化規(guī)律為e=EmSinωt，如果線圈的頻率f提高一倍，其它條件不變，則電動勢的變化規(guī)律將變化為()：A。e=EmSin2ωtB.e=2EmSin2ωtC.e=2EmSin4ωtD.e=2EmSinωt答案:B精選ppt

4、一臺發(fā)電機產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉(zhuǎn)動的角速度100πrad/s。(設(shè)線圈為N匝）（1）寫出感應電動勢的瞬時值表達式。（2）若該發(fā)電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路的總電阻為100Ω，試寫出通過負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=311Sin100πt（2）I=3.11Sin（100π*1/120）=3.11*1/2=1.55（A）（3）E

m=311VE=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V（4）Δφ/Δt=311/N（Wb/s）精選ppt四、課堂總結(jié)：1.交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流。直流電流：方向不隨時間做周期性改變的電流

2.交變電流的變化規(guī)律：

方向變化規(guī)律-------線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動一周，感應電流的方向改變兩次。大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=BSω叫電動勢的最大值