交流电是如何产生的(课堂PPT)

2.手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪的呢？ （1）灯泡发光需要一定的电压，当U定>Um时，就能 使灯泡发光。 （2）如图，当T1<t<T2时间内，小灯泡亮了，当 T2<t<T3时间内，小灯泡变暗了，在T3<t<T4时间内小 灯泡又亮了。 （3）小灯泡在线圈转动一轴的过程中，闪亮两次。 这16 充分证明：交变电流的强度是随时间做周期变化。
1．电流大小随时间作周期变化 2．电流方向随时间作周期变化
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二、交流发电机的原理
思考：
1、找出线圈的转轴 2、转动过程中，哪些边 切割磁感线，产生感应 电动势？ 3、如何研究周期性运动？
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交变电流的产生原理 几个特殊位置
无电ຫໍສະໝຸດ Baidu产生
e0
中性面
8
d-c-b-a 无电流产生
eBLv e0
中性面
a-b-c-d
eBLv
中性面特点: ① B⊥S，Φ最大，E=0 , I=0 ②每经过一次中性面，电流方向发生改变
9
思考：
1、当导体棒垂直磁场，但运动速度与磁场有一夹角 时，如何求感应电动势？
2、设矩形线圈的ab边长为L1，ad边长为L2，从中性
面开始以角速度 匀速转动，推导任意时间t内，线 圈感应电动势。
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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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14
思考：
如果是从垂直于中性面位置开始转动，所产生 的感应电动势瞬时值该如何表示？
eEmsi nt (2)Emco ts
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1.对于正弦交流电，下列说法正确的是（ ） A.线圈转动一周，电流大小改变两次 B.线圈转动一周，电流大小不变 C.线圈转动一周，电流大小随时间改变 D.线圈转动一周，电流大小改变四次
三、交变电流的变化规律
矩形线圈的ab边长为L1，ad边长为L2，
eeaed2B1 vL sitn
v L 2 所以
2
e B L 1 L 2 si t n B S si tn
令 Em BS 则有eEmsint
注意：与线圈的形状、转轴的位置无关。
11e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值．
变化规律总结
（1）电动势按正弦规律变化 eEmsint
成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面开始计时．
（2）电流按正弦规律变化 iImsint
（3）电路上的电压按正弦规律变化uUmsint
电流 iImsint通过R时：
uiR ， U mImR.
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(正弦交变电流的图象)
b
c
c
d
a
d
k
L
A
B
b
K L
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交流发电机基本组成：
3 磁极
电枢
发电机的种类
• 旋转电枢式发电机(图a) • 旋转磁极式发电机(图b) 无论哪种发电机， 转动的部分叫转子，不动的部分叫定子。
• 区别：前者，感应电动势不能很高； 后者，能克服上述缺点，提供很高的电压。
4
实验与探究
5
实验现象：缓慢转动线圈时， 1.灯泡闪烁，线圈每转一圈，闪烁两次； 2.电流计指针在左右摇动，线圈每转一周，指 针左右摆动一次．
3.2 交变电流是怎样产生的
鲁科版 选修3-2 第三章第2节
e
o Em
t
i
o Im
u
o Um
t t
1
电流是如何产生的？
由法拉第电磁感应定律可知：只要穿过闭合 回路的磁通量发生变化，就可以产生感应电 动势和感应电流。
怎样能使穿过闭合回路的磁通量发生变化
让闭合导体与磁极做相对运动
发电机的基本原理
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一、交流发电机