1交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律上課用

1、一、交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律,第十七章 交變電流,,,一、交流發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu),交流發(fā)電機(jī)模型的原理簡(jiǎn)圖,如何實(shí)現(xiàn)電流大小和方向都改變,交流發(fā)電機(jī)模型的原理簡(jiǎn)圖,,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)線圈時(shí)，電流計(jì)指針在左右搖動(dòng)，線圈每轉(zhuǎn)一周，指針左右擺動(dòng)一次．,1．交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期變化的電流，叫做交變電流，簡(jiǎn)稱交流 ．2．閉合的線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生交流，但這不是產(chǎn)生交流的惟一方式．,,二、交流電流的產(chǎn)生

2、過程,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),,,(甲),特點(diǎn): B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面,沒有邊切割磁感應(yīng)線,特點(diǎn):B∥S，φ=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),特點(diǎn):B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面,沒有邊切割磁感應(yīng)線,特點(diǎn):B∥S，φ=0，E最大，I最 大

3、，感應(yīng)電流方向a到b,a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應(yīng)線，,(丁),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??？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??？,回答問題：,4、試推導(dǎo)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化規(guī)律公式。,回答問題：,1．中性面

4、：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面． （1）線圈經(jīng)過中性面時(shí)，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(dòng)勢(shì)為零． （2）線圈經(jīng)過中性面時(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)

5、的最大值（峰值）．,=NB ωS,,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R時(shí)：,四、正弦交變電流的圖象,,,,,,,,交流電的圖像,,五、其它交變電流波形圖,,用示波器研究交變電流的變化,,１、交變電流：　　　　和　 　　都隨時(shí)間 做　　 的電流叫做交變電流．

6、 電壓和電流隨時(shí)間按　　　　　　變化的交流電叫正弦交流電．２、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　　　?。€圈平面每經(jīng)過　 　 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

7、應(yīng)電流,中性面,兩次,４、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　　　　　　　 ?。艟€圈電阻為Ｒ，則感應(yīng)電流的瞬時(shí)值Ｉ為　　　　　　　?。?e= Emsinωt,i= (Em/R)·sinωt,交流發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介,,５、交流發(fā)電機(jī)有兩種，即 　 和　　　　　?。渲修D(zhuǎn)動(dòng)的部分叫　　　，不動(dòng)的部分叫　　　　　?。?/p>

8、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是由　　　　　　、　　　　　　或其它動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)．,旋轉(zhuǎn)磁極式,旋轉(zhuǎn)電樞式,轉(zhuǎn)子,定子,水輪機(jī)、,蒸汽輪機(jī),,將立體圖改成平面圖研究,如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，矩形線圈ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2，逆時(shí)針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，從垂直磁感線開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間是t，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多少？,,V,交流發(fā)電機(jī)的種類,,交變電流的變化規(guī)律,問題：線圈經(jīng)過什么位置時(shí)電流的方向發(fā)生變化？,中性面----在線圈平面垂直于磁感