交變電流課件(上課比賽)

第一節(jié)交變電流概念:1.交變電流:

大小和方向都隨時間做周期性的變化.

簡稱交流（AC）2.直流電:

方向不隨時間變化的電流（DC）

恒定電流:大小和方向不隨時間變化的電流

問題:

觀察下列幾個電流與時間的圖象,判斷哪些是交變電流?it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)（1）（2）（5）轉(zhuǎn)子電刷電刷定子模交流電的的產(chǎn)生(以AB邊為例)B

AAB甲乙丙

過程電流方向丙丁甲過程電流方向丙乙丁甲無有,B到A無有,從A到B交流電的的產(chǎn)生(以AB邊為例)B

AAB甲乙丙

過程電流方向丙丁甲過程電流方向丙乙丁甲無有,B到A無有,從A到B中性面：與垂直磁場方向的平面B⊥S中性面I=0E=0B⊥SΦ最大線圈經(jīng)過中性面時，Φ最大，但線圈中的E=0，I=0B∥SΦ=0E最大I最大線圈與磁場平行時，Φ=0，但線圈中的E最大，I最大思考與討論線圈轉(zhuǎn)動一周，多少次經(jīng)過中性面?電流方向改變多少次?兩次小結(jié)：1.中性面：垂直磁場方向的平面．（1）線圈經(jīng)過中性面時，穿過線圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t=0最小，（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的感應(yīng)電動勢為零．（2）線圈經(jīng)過中性面時，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，電流方向改變兩次．2.線圈平行與磁感線時，φ=0,△φ/△t最大，感應(yīng)電動勢最大。問題:若單匝線框從中性面開始轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時間t,在這一時刻整個線框產(chǎn)生的電動勢又是多大?acdθVVθV∥瞬時值峰值(θ=ωt

)e=2BLabV⊥=2BLabVsinwt=2BLabwLad/2sinwt=BWLabLadsinwt=BWSsinwtV⊥問題:若有n匝線框在勻速轉(zhuǎn)動,整個線框的總電阻為r,外電阻為R,則通過電阻的電流和電阻兩端的電壓分別是多少?vuiθV3V4中性面瞬時值瞬時值峰值峰值1、電動勢按正弦規(guī)律變化2、電流按正弦規(guī)律變化

3、電壓按正弦規(guī)律變化

成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場，經(jīng)中性面時開始計時四、交流電的圖像

et0Em-Emit0Im-Im∏∏/22∏3∏/22∏3∏/2∏/2∏t0Um-Um∏/2∏3∏/22∏u3∏/2小結(jié):通過以上分析可知：線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，可以得到按正弦規(guī)律變化的交變電流,這種交變電流叫做正弦式交變電流,簡稱正弦式電流.

在目前的電力系統(tǒng)中應(yīng)用的大多是正弦式電流.

本節(jié)課小結(jié):2、正弦式交變電流的規(guī)律:(從中性面開始計時)3、中性面的特點：1、交變電流:大小和方向都隨時間做周期性的變化磁通量最大為Φm；

e=0；電流方向改變。峰值回顧解釋【演示1】中小燈泡為什么會閃亮?一個周期中閃亮幾次?tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πuUmt1t2t3t4U1-U11、一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)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t的變化如圖所示。下面說法中正確的（）A．t1時刻通過線圈的磁通量為零B．t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D．每當(dāng)e轉(zhuǎn)換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大D鞏固練習(xí)：2、如圖，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，匝數(shù)n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速n=50r/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，線圈的總電阻R=12Ω，試求：（1）線圈中感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的最大值；（2）當(dāng)ωt=30°時，線圈中感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的瞬時值各是多大？abcdOO/B科學(xué)漫步思考：若線框從垂直中性面開始計時，在t時刻線圈中的感應(yīng)電動勢？并畫出圖象。e=nBsωcosωt=EmcosωttωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm類比延伸如圖所示，ABC

是由均勻細(xì)導(dǎo)線制成面積為S的等邊三角形線框，它以AC

為轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B

的恒定的勻強(qiáng)磁場中以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動（俯視為逆時針旋轉(zhuǎn)）,磁場方向與AC垂直指向紙內(nèi)．請寫出從這一時間開始計時,感應(yīng)電動勢隨時間變化的關(guān)系式.×××××××××××××××××××××××××ACB×××××××××××××××××××××××××ACBe=nBSωsinωt（n=1）思考：通過線圈在磁場中繞垂直于磁場的軸旋轉(zhuǎn)切割產(chǎn)生的電動勢與線圈的形狀是否有關(guān)？作業(yè)：1、課下閱讀“科學(xué)漫步”了解有關(guān)交流發(fā)電機(jī)的知識。2、書面完成P33“問題與練習(xí)”第3、4、5題。

科學(xué)漫步

交流發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)的基本組成?發(fā)電機(jī)的基本種類?交流發(fā)電機(jī)簡介（1）發(fā)電機(jī)的基本組成：①用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（叫電樞）②用來產(chǎn)生磁場的磁極（2）發(fā)電機(jī)的基本種類①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動磁極不動）②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動電樞不動）無論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，不動的部分叫定子返回中性面的概念思考:在這個位置磁通量是多大?電動勢是零此時線圈所在的平面叫做中性面A

(B)(C)Dv1v2問題1返回Φ最大問題2:整個單匝線框在與中性面垂直位置時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是多大?(c)Dv3v4e=Eab+Ecd=BL1v3+BL1v4=BL1L