高中物理选修3-2交变电流 ppt课件

e为电动势在时刻t的瞬时值，
Em为电动势的最大值（峰值）．
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（1）电动势按正弦规律变化 e Em sin t
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性 面时开始计时．
（2）电流按正弦规律变化 i Im sin t
（3）电路上的电压按正弦规 u Um sin t
律变化
电流 i Im sin t 通过R时：
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为了能更方便地说明问题，我们将立体图转 化为平面图来分析.
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(甲)
没有边切割磁感应线
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
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a（b）、d（c）边垂直
(乙)
切割磁感应线，
B∥S，φ=0，E最大，I最大，
感应电流方向b到a
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(丙)
B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面
u iR，Uppmt课件 Im R.
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四、交流电的图像
b
a
d
kA
L
B
c
c
d
b
K L
A
a
B
c
b
b
a
dk
a
A
L
B
c
KA
L
d
B
b
c
a
d
kA
L
B
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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
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小结
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt
Em=NBSω叫电动势的最大值
Im=Em/R叫电流的最大值
Um=ImpRpt课叫件电压的最大值
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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 垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈
和 旋转电枢式．其中转动的部分叫 转子 ，
不动的部分叫 定子
．发电机转子是
由 水轮机 、 蒸汽轮机 或其它动力
机带动．
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（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ppt课变件 两次．
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三．交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时，在时
刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切
割磁感线 ）
e 2NBLv sin t
v L 所以e NBL2 sin t
2
令 Em NBL2=NB ωS 则有 e Em sin t
为 e= Emsinωt ．若线圈电阻为Ｒ，
则感应电流的瞬时值Ｉ
为 i= (Em/R)·sinωt． e
Em t
0
-E ppt课件m
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1. 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。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
B∥S，φ=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b
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• 设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂
直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所
示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O．
回答问题：
1、线圈转动一周，电流方向改 变多少次？
2、线圈转到什么位置时磁通量 最大？这时感应电动势是最大 还是最小？
中就会产生 感应电流 ．
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 ．
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４、线圈从中性面开始转动，角速度是，
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
3、线圈转到什么位置时磁通量 最小？这时感应电动势是最大 还是最小？
4、试推导感应电动势大小的ppt课变件 化规律公式。
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1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的 位置叫做中性面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈 的磁通量最大，但磁通量的变化率为
零（ ab和cd边都不切割磁感线），
线圈中的电动势为零．
5.1 交 变 电 流
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直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
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一、交变电流
按下图所示进行实验演示
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交变电流(AC)
• 交变电流(交流):大小和方向都随 时间做周期性变化的电流.
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交流发电机模型的原理简图
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二、交变电流的产生
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁 场的轴匀速转动
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。
2. 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
内的平均感应电动势。
.. . E平均 = 2NBS ω/π
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交流发电机简介
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５、交流发电机有两种，即 旋转磁极式
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。
2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
3、交变电流的变化规律： （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。
（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：