《交变电流》 ppt课件

（2）大小变化规律----按正弦规律变化：（能画出瞬时线速度分 解图） e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值（峰值）
i=Imsinωt Im=Em/R+r 叫电流的最大值（峰值）
u=Umsinωt Um=ImR 叫电压的最大值（峰值）
2020电/4/10流通过R时： ui R ， UmImR.
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４、线圈从中性面开始转动，角速度是ω
，线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么
在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为
e=Emsinω．t 若电路总电阻为Ｒ，则感应
电流的瞬时值Ｉ为
e
i=(Em/R)·sinω．t
Em
0
t
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-Em
5、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线
圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时
2、交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流
交变电流可以变成直流！ 交变电流是如何产生的呢？
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二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
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二、交变电流的产生
1、线圈在匀强磁场中绕垂直于磁 场的轴匀速转动
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2、过程分析
2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电 动势最大。
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1、电动势按正弦规律变化
E nBS max
eEmsint
2、电流按正弦规律变化 iImsint
3、电压按正弦规律变化 uUmsint
电流i通过R时：ui R ， U mImR.
成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时
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课堂练习
１、交变电流：大小 和方向 都随时间做 周期性变化 的电流叫 做交变电流．电压和电流随时间按 正弦规律变化的交流电叫正弦交流电
２、交流电的产生：矩形线圈在匀 强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速旋
转时，线圈中就产生 正弦交流电 ．
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３、当线圈平面垂直于磁感线时， 线圈各边都不切割磁感线，线圈中没 有感应电流，这样的位置叫 做 中性面 ．线圈平面每经过中性面 一次，感应电流方向就改变一次，因 此线圈转动一周，感应电流方向改 变 两次 ．
三.课堂检测及练习
1．在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交 变电流的是 A B D ，属于正弦交变电流的是 A 。
i t
A
B
C
D
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2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平 面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时 间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是 ( )：
A. T1时刻通过线圈的磁通量为零； B. T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大； C. T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最
中性面
垂直磁场方向的平面叫做中性面。
线圈经过中性面时，Φ最大， 但线圈中的电动势为零 (V // B)
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B∥S Φ=0 E最大 I最大
感应电流方向a到b
线圈与磁场平行时，Φ最小， 但线圈中的电动势最大 (V⊥B)
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思考与讨论
线圈转动一周，
多少次经过中性面? 电流方向改变多少次?
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c(d)
O a(b)
小结：1.中性面：垂直磁场方向的平面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大 φ=BS，但△φ/△t =0最小，（ ab和cd边都不切割 磁感线），线圈中的感应电动势为零．
（2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈 转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两 次．
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四、交流电的图像
b
c
c
d
a
d
k
L
A
B
b
K L
A
a
B
c
b
b
a
dk
a
A
L
B
c
K L
A d
B
b
c
a
d
k
L
A
B
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
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四、交e 流电的图像
Em
0
t
-Em
i
Im
0
t
-Im
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五、交变电流的种类 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
5.1《交变电流》
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教 学目 标
• （一）知识与技能 • 1．使学生理解交变电流的产生原理，知道什么是
中性面。 • 2．掌握交变电流的变化规律及表示方法。 • 3．理解交变电流的瞬时值和最大值及中性面的准
确含义。
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一、交变电流的概念
1、直流电流(DC) 方向不随时间变化的电流
间t的变化如图所示,下面说法中正确的是 C
A.t1时刻通过线圈的磁通量为零
B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大
D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝
对值最小
e
Em
0 t1 t2
t3 t4
t
-Em
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5.1交变电流 小结
1、知道交变电流定义（AC）：大小和方向都随时间作周期性变 化的电流。方向不随时间变化的电流为直流电（DC）。辨析电流 图2、。理解交变电流产生的过程：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场 的轴匀速转动产生正弦式交变电流。能画出四幅过程图。 垂直 磁场方向的平面叫做中性面。 （重点） 3、推导和理解交变电流的变化规律：（重难点） （1）方向变化规律----线圈平面每经过中性面一次，感应电流的 方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。 φ 最大，△φ/△t =0最小，感应电动势最小E=0
（1）在线圈转动的过程中，那些边会产生感应电动势？
ab边 cd边
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（2）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个
方向流动？ 由a→b 丙转到丁呢？ 由b→a
（3）线圈转到什么位置，电流最小（没有电流）？ 线圈转到什么位置，电流最大？
2020大 E=0 I=0
4. 如图所示：匝数为N、面积
为S的矩形线圈在匀强磁场B中
匀速转动，角速度为ω，求线 ω 圈从图示位置转过180度时间
大； D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝
对值都为最大。
答案： D
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3. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab
边长为20cm，ad边长为10cm，磁感应强度
B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：电动势
的最大值及对应的线圈位置。
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。