交变电流章节复习PPT课件
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第三章 1 《交变电流》课件ppt
1
(2)将 t=30 s 代入感应电动势瞬时值表达式中,
1
得 e'=50sin(10π×30)V=25√3 V
'
5 3
对应的感应电流 i'=+ = 2 A。
(3)由闭合电路欧姆定律得
u=+R=40sin 10πt(V)。
答案 (1)e=50sin 10πt(V)
5 3
(2) 2 A
(3)u=40sin 10πt(V)
)
A.线圈平面与磁感线平行
B.通过线圈的磁通量最大
C.线圈中的感应电动势最大
D.线圈中感应电流的方向突变
解析 根据中性面的定义,线圈平面经过中性面瞬间,通过线圈的磁通量最
大,线圈中的感应电动势为零,此后,感应电动势方向(即感应电流方向)将与
原方向相反。
答案 BD
探究二
正弦式交变电流的变化规律
情境探究
实例引导
例3 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电动势的图像如图
所示,则(
)
A.当t=0时,穿过线圈的磁通量为0
B.当t=0时,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大
C.当t=π s时,e有最大值
3
D.t= π s 时,e=-10 V 最小,磁通量变化率最小
2
解析 从图像可知 t=π s 时,e=0 最小,C 错误;t=0 时,e 最小,Φ 最大,A 错误,B
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈
2π
在 t= （T= ）时刻的感应电动势大小。
6
解析 (1)由题可知,S=lab·lbc=0.2×0.5 m2=0.1 m2,感应电动势的峰值
Em=nBSω=100×0.1×0.1×100π V=100π V=314 V。
(2)将 t=30 s 代入感应电动势瞬时值表达式中,
1
得 e'=50sin(10π×30)V=25√3 V
'
5 3
对应的感应电流 i'=+ = 2 A。
(3)由闭合电路欧姆定律得
u=+R=40sin 10πt(V)。
答案 (1)e=50sin 10πt(V)
5 3
(2) 2 A
(3)u=40sin 10πt(V)
)
A.线圈平面与磁感线平行
B.通过线圈的磁通量最大
C.线圈中的感应电动势最大
D.线圈中感应电流的方向突变
解析 根据中性面的定义,线圈平面经过中性面瞬间,通过线圈的磁通量最
大,线圈中的感应电动势为零,此后,感应电动势方向(即感应电流方向)将与
原方向相反。
答案 BD
探究二
正弦式交变电流的变化规律
情境探究
实例引导
例3 一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的交变电动势的图像如图
所示,则(
)
A.当t=0时,穿过线圈的磁通量为0
B.当t=0时,线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大
C.当t=π s时,e有最大值
3
D.t= π s 时,e=-10 V 最小,磁通量变化率最小
2
解析 从图像可知 t=π s 时,e=0 最小,C 错误;t=0 时,e 最小,Φ 最大,A 错误,B
(3)若从线圈平面平行磁感线时开始计时,求线圈
2π
在 t= （T= ）时刻的感应电动势大小。
6
解析 (1)由题可知,S=lab·lbc=0.2×0.5 m2=0.1 m2,感应电动势的峰值
Em=nBSω=100×0.1×0.1×100π V=100π V=314 V。
5.1《交变电流》PPT课件
问题2.这两条边是否一直在做切割磁感线运动?
第14页/共41页
b a
a(b) v1
c
d F H
v2
d(c)
中性面
特点：
B⊥S Φ最大
E=0 I=0
B∥V 电动势是零 思考:在这个位置磁通量是多大? 此时线圈所在的平面叫做中性面
第15页/共41页
问题3.若单匝线框所处位置与中性面垂直,设 磁感应强度大小为B ,ab边和cd边长均为 L1,ad边和bc边长为L2,线框绕垂直于磁场并且 过ad和bc边中点的轴旋转,角速度大小为ω. 问: ab边和cd边切割磁感线产生的电动势分别 是多大?
流和电阻两端的电压分别是多少?
i e
u iR
Rr
i Em sin t Rr
i Im sin t
vu i
瞬时值 峰值
R u R r Em sin t
u Um sin t
第24页/共41页
五、交流电的图像
问题8.前面是用表达式表示交流电的变化规律, 怎样用图象表示交流电的变化规律?
b a
c d
第39页/共41页
3.一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰 值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s， 试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路 只有电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多 少？写出电流瞬时值的表达式。
解： 电动势瞬时值的表达式为： e=EmsinWt=400sin314t
第29页/共41页
六、交流发电机
第30页/共41页
第31页/共41页
1、组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 2、种类 ①旋转电枢式发电机 ②旋转磁极式发电机 转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
第14页/共41页
b a
a(b) v1
c
d F H
v2
d(c)
中性面
特点：
B⊥S Φ最大
E=0 I=0
B∥V 电动势是零 思考:在这个位置磁通量是多大? 此时线圈所在的平面叫做中性面
第15页/共41页
问题3.若单匝线框所处位置与中性面垂直,设 磁感应强度大小为B ,ab边和cd边长均为 L1,ad边和bc边长为L2,线框绕垂直于磁场并且 过ad和bc边中点的轴旋转,角速度大小为ω. 问: ab边和cd边切割磁感线产生的电动势分别 是多大?
流和电阻两端的电压分别是多少?
i e
u iR
Rr
i Em sin t Rr
i Im sin t
vu i
瞬时值 峰值
R u R r Em sin t
u Um sin t
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五、交流电的图像
问题8.前面是用表达式表示交流电的变化规律, 怎样用图象表示交流电的变化规律?
b a
c d
第39页/共41页
3.一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰 值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s， 试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路 只有电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多 少？写出电流瞬时值的表达式。
解： 电动势瞬时值的表达式为： e=EmsinWt=400sin314t
第29页/共41页
六、交流发电机
第30页/共41页
第31页/共41页
1、组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 2、种类 ①旋转电枢式发电机 ②旋转磁极式发电机 转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
交变电流复习课PPT课件
即
I1U1=I2U2．
由U1 ／U2= n1／n2 ∴ I1／ I2 = n2／n1
可见，变压器工作时，原线圈和副线圈中的
电流跟它们的匝数成反比．
注意:上式只对仅有一个副线圈时适用.
若有两个及以上副线圈时,必须由输入的电 功率 等于输出的电功率计算.
变压器的高压线圈匝数多而通过的电流小，可用较细的导线绕制
另一种方法是提高输电的电压U，减小电流I．减 小输电导线中的电流．
在导线电阻不变的条件下，电流如果减小到原来的百分之一， 功率损失△P=I2R 就减小到原来的万分之一．
减小输电线路上的电压损失也有两种方法．U损 =IR 一种是增大输电导线的截面积以减小电阻．
另一种是减小输电电流．在输送电功率不变的前 提下，必须提高输电电压．
第20页/共35页
2.变压器的变压比: U1／U2 =n 1／n2
U1 ／n1 = U2 ／n2= U3 ／n3 =…=k 理想变压器原副线圈的端电压跟匝数成正比. 当n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升 高， 这种变压器叫做升压变压器．
当n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低， 这种变压器叫做降压变压器．
第10页/共35页
例5：交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所 围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速 转动的角速度为ω，线圈内电阻为r，外电路电 阻为R。当线圈由图中位置匀速转动60°。求：
⑴此时发电机的电动势为多少？电路中的电流为 多少？R两端的电压为多少？
⑵在此过程中通过R的电荷量q为多少？ ⑶ R上产生电热QR为多少？ ⑷外力做的功W为多少？
于磁感线的轴线做匀角速转动时，闭合线圈中就
有交流电产生
线圈平面
L2 L1
第五章《交变电流》.ppt
10
判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？
N
b
a d
S
2020-11-9
c a
V
感谢你的观看
N
V
d
S
11
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)
2020-11-9
感谢你的观看
12
判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？
NN
SS
2020-11-9
感谢你的观看
25
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 ．
2020-11-9
感谢你的观看
26
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=Emsinωt ．若电路总电阻为Ｒ，则
感应电流的瞬时值Ｉ为 i=(Em/R)·sinωt．
e
Em
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0
-Em
感谢你的观看
t
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六、交流发电机
2020-11-9
感谢你的观看
28
2020-11-9
感谢你的观看
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1、组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极
（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．
2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电
动势最大。
2.1交变电流课件PPT
磁场
为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 时线圈里能产生交变电流？
交变电流的产生
交变电流产生示意图：
ABCD——线圈（切割磁感线）
｝ K、L——圆环
E 、 F——电刷
使线圈在转动时保持 与外电路的连接
将立体图转化为侧视图来分析
问题1:
当ABCD线圈在磁场中绕OO′轴转动时,哪些边切割磁感线?
B
v
A
I 姆定律 i
e
Rr
E m sin t Rr
sint
m
U R两端的电压为 u sint m
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
四、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
C D
B A
D(C)
A(B)
B
v
B A
C D
没有边切割磁感线。
I=0
I方向：adcba
I=0
I方向：abcda
问题2:
判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有，标出电
流方向；若无，说明原因。
为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 时线圈里能产生交变电流？
交变电流的产生
交变电流产生示意图：
ABCD——线圈（切割磁感线）
｝ K、L——圆环
E 、 F——电刷
使线圈在转动时保持 与外电路的连接
将立体图转化为侧视图来分析
问题1:
当ABCD线圈在磁场中绕OO′轴转动时,哪些边切割磁感线?
B
v
A
I 姆定律 i
e
Rr
E m sin t Rr
sint
m
U R两端的电压为 u sint m
交流电的图像
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B
b
c
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k
L
A
B
e
Em
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T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
四、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
C D
B A
D(C)
A(B)
B
v
B A
C D
没有边切割磁感线。
I=0
I方向：adcba
I=0
I方向：abcda
问题2:
判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有，标出电
流方向；若无，说明原因。
高中物理课件-交变电流复习
电流名称 正弦式交变
电流
图象
有效值 I＝Im
2
正弦半波电 流
I
＝Im 2
矩形脉动电流
非对称性交变电 流
I＝
t T
Im
I＝ 12（I21＋I22）
复习回顾 变压器
一、变压器的构造
1．示意图
2．符号
二、变压器的工作原理：
1、互感现象：变压器只能改变交流电的电压和电流
2、能量转化：电能→磁场能→电能
3、理想变压器功率：
归纳： 1.磁通量按余弦： m cost
2.电动势按正弦规律变化
E nBS max
3.电流按正弦规律变化 4.电压按正弦规律变化
电流i通过R时：
成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时
课堂练习
3.如图表示一交流的电流随时间变化的图 像，求该电流的有效值。
42
3 2
3．几种典型电流有效值的计算．
I2变化，输出电流I2决定输 入电流I1，故I1发生变化．
(3)I2变化引起P2变化，P1＝P2，故P1发生变化．
1.如图所示：理想变压器的原线圈接高电压，变 压后接用电器，线路电阻不计。S原来闭合，且
R1=R2，现将S断开，那么交流电压表的示数U、
交流电流表的示数I和用电器上R1的功率P1将分 别是( )
三、交变电流的变化规律
情景：以线圈经过中性面开始计 v
时，切割边L1，另一边L2,推导 任意时刻t线圈中的感应电动势
θ
e
2N（BL1v
sin
）
又v
L2 2
θ θ
v
中性面
e NBL1L2 sin 令Em NBL1L2 NBS
优选超级经典交变电流专题复习演示ppt
典例导悟：
如图所示，为一交流发电机构造示意图，矩形线圈 abcd，已知
ad =L1，ab=L2，匝数为n，线圈绕OO′轴在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω匀速转动，线圈电阻为r，外电路电 阻为R，求：(1)由图示位置转过60角时的瞬时感应电动势（ 2)转动过程中电压表的示数(3)线圈每转一周，外力所做的 功。(不计一切摩擦)(4)1/6周期内通过R的电荷量
第二十二页，共26页。
例9、 如图5－15所示，单匝面积为S的矩形线圈，在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动，角速度为ω，线圈自 身电阻为r，负载电阻为R．线圈由图示位置转动90°的过程中：
1）线圈产生的平均电动势？
2）通过电阻R上的电量 ？
解1 ：线圈转过900过程的时间
φ=0
，
Emax=2BLabν
最大 νEm=ax=ωBLSadω/2
t
I最大,感应电流方向b到a
五、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
ωt
和cd边切割磁感线 ）
ωt e nBS sin t
令 Em NBL2 =NB ωS
Em sin t
i
Em R
，通过导线截面的电量
N 2B2a4
(1)Q 4R
第二十六页，共26页。
(2)q NBa2 R
第十五页，共26页。
【例5】如图所示，矩形线圈的匝数为n，线圈面积为 S，线圈内阻为r，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO’ 轴以角速度ω匀速转动，外电路电阻为R。在线圈由图示 位置转过90°的过程中，求：
(1)通过电阻R的电量q；
解析：在此过程中，穿过线圈磁通量变化 BS
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关，计算电功和热量必须用有效值 ②有效值一般与所取时间的长短有关，在无特别说明时是以一个
周期的时间来确定有效值的． ③交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元
件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值， 并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。
注意：电容器的耐压值是交流的最大值。
以下几种情况若B、N、S、ω相同，则Em相同：
2.1、如图所示，有一矩形线圈 abcd 在匀 强磁场中分别绕O1、O2轴以同样的角速度 匀速转动，那么此线圈在以O1、O2为轴分 别旋转到线圈平面与磁场垂直时，所产生 的感应电流之比为
A、1∶2 B、2∶1 C、1∶4 D、4∶1 E、1∶1
a O1 O2
(4)激光通信中的尖脉冲
四、交流发电机
1、构造 ①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极
2、种类 ①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动） 无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部 分叫定子
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 。
三、交变电流的图像和变化规律 1、正弦交变电流的图象
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
三、交变电流的图像和变化规律
2、交变电流的变化规律
(1)感应电动势: e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)
（4）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？
线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
过程分析
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
在线圈由丙转到丁的过程中， ab边中电流向哪个方向流动？
由b→a
线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
(2)感应电流: i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计时) i=(nBsω/R)cosωt=Imcosωt(从从B∥S开始计时)
(3)外电路电阻两端的电压: u=Umsinωt(从中性面开始计时) u=Umcosωt(从从B∥S开始计时)
三、交变电流的图像和变化规律
3、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
i t
A
B
C
D
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( D )：
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大； D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都
我的电 流是恒 定的3A
我 10 分 钟也把水 烧开！
我的电流 是变化的
我的电流 有效值是
3A
3．有效值
（1）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们 在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一 交变电流的有效值．（热效应相同）
（2）说明： ①交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的方向无
交变电流
一、交变电流的概念
交变电流： 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 简称：交流（AC ）
直流电流： 方向不随时间变化的电流 （DC）
理解：方向随时间作周 期性变化的电流
i
t
二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
将立体图转化为平面图
两个特殊位置：
第一特殊位置：S B —中性面
中性面特点：
2、最大值(峰值)：
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋
转时，电动势最大值：
U/V
Em nBS
电压最大值
Um
电压瞬时值
t/s
0
3．有效值
甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、 水的初温相同．若直流电源用10分钟把水烧开， 而第二次用交流电时也用10分钟把水烧开
我 10 分 钟把水 烧开
为最大。
复习 1、什么是交流电？ 2、正弦式交流电的规律？
从中性面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emsinωt 电流瞬时值表达式：i=Imsinωt
从平行面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emcosωt 电流瞬时值表达式：i=Imcosωt
a
d
b
c
其中：Em=N性面? 电流方向改变 线 线多圈圈少转转次到到?什什么 么位 位置 置， ，电电流流两最最次小大（？没有电流）？
思考：
在线圈旋转至任何一个非特殊位置时的感应电动势 如何计算？
以线圈从中性面转动为t=0时刻开始计时，经过t时 间
V
enB ssint
t
V垂直
eEmsint
1、磁通量最大Ф=Фmax 2、导体边不切割磁感 线
所以，E感=0，i感=0 即：此时线圈中无电流！
第二特殊位置：S B
特点： 1、磁通量为最小，Ф=0
2、导体边垂直切割磁感线 线圈中有感应电流
方向：D—C—B—A
（3）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
b
B
d
c
5.2 表征交变电流的物理量
一、描述电流变化快慢的物理量
1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间 2．频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数
T 2 1 f
我国工农业及生活用电的周期为0.02s，频率为50Hz， 电流方向每秒改变100次．
二、描述交变电流大小的物理量
1、瞬时值 eN B siS n t
(3)．正弦（或余弦）交变电流有效值与最大值之间
的关系
I
Im 2
0.707Im
UUm 2
0.70U 7m
(4)一般用电器上标注的额定值是有效值，而电容器上
标注的是最大值
4．平均值：E N
t
计算通过某导体截面的电量一定要用平均值。
课堂练习
1、下列说法正确的是（ AB）
A．电流在一个周期内电流方向改变两次． B．电流的有效值是最大值的 1 / 2 倍． C．因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效 值与平均值相同． D．若正弦交变电流的最大值是10A，则它的最小值 是-10A ．
周期的时间来确定有效值的． ③交流电压表和电流表通过交流电时，实际上已经由电表内部元
件把交流电变成了等效的直流，所以读出的就是交流的有效值， 并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。
注意：电容器的耐压值是交流的最大值。
以下几种情况若B、N、S、ω相同，则Em相同：
2.1、如图所示，有一矩形线圈 abcd 在匀 强磁场中分别绕O1、O2轴以同样的角速度 匀速转动，那么此线圈在以O1、O2为轴分 别旋转到线圈平面与磁场垂直时，所产生 的感应电流之比为
A、1∶2 B、2∶1 C、1∶4 D、4∶1 E、1∶1
a O1 O2
(4)激光通信中的尖脉冲
四、交流发电机
1、构造 ①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极
2、种类 ①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动） 无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部 分叫定子
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 。
三、交变电流的图像和变化规律 1、正弦交变电流的图象
e
Em
o
T/4
π/2
2T/4
3T/4
π
3π/2
T
t
2π ωt
三、交变电流的图像和变化规律
2、交变电流的变化规律
(1)感应电动势: e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时) e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)
（4）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？
线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
过程分析
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
在线圈由丙转到丁的过程中， ab边中电流向哪个方向流动？
由b→a
线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
(2)感应电流: i=(nBsω/R)sinωt=Imsinωt(从中性面开始计时) i=(nBsω/R)cosωt=Imcosωt(从从B∥S开始计时)
(3)外电路电阻两端的电压: u=Umsinωt(从中性面开始计时) u=Umcosωt(从从B∥S开始计时)
三、交变电流的图像和变化规律
3、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
i t
A
B
C
D
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( D )：
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大； D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都
我的电 流是恒 定的3A
我 10 分 钟也把水 烧开！
我的电流 是变化的
我的电流 有效值是
3A
3．有效值
（1）定义：使交变电流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们 在相等时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一 交变电流的有效值．（热效应相同）
（2）说明： ①交变电流的有效植根据电流的热效应来规定，与电流的方向无
交变电流
一、交变电流的概念
交变电流： 大小和方向都随时间做周期性变化的电流 简称：交流（AC ）
直流电流： 方向不随时间变化的电流 （DC）
理解：方向随时间作周 期性变化的电流
i
t
二、交变电流的产生
交 流 发 电 机 模 型
将立体图转化为平面图
两个特殊位置：
第一特殊位置：S B —中性面
中性面特点：
2、最大值(峰值)：
线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速旋
转时，电动势最大值：
U/V
Em nBS
电压最大值
Um
电压瞬时值
t/s
0
3．有效值
甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、 水的初温相同．若直流电源用10分钟把水烧开， 而第二次用交流电时也用10分钟把水烧开
我 10 分 钟把水 烧开
为最大。
复习 1、什么是交流电？ 2、正弦式交流电的规律？
从中性面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emsinωt 电流瞬时值表达式：i=Imsinωt
从平行面开始计时：
电动势瞬时值表达式：e=Emcosωt 电流瞬时值表达式：i=Imcosωt
a
d
b
c
其中：Em=N性面? 电流方向改变 线 线多圈圈少转转次到到?什什么 么位 位置 置， ，电电流流两最最次小大（？没有电流）？
思考：
在线圈旋转至任何一个非特殊位置时的感应电动势 如何计算？
以线圈从中性面转动为t=0时刻开始计时，经过t时 间
V
enB ssint
t
V垂直
eEmsint
1、磁通量最大Ф=Фmax 2、导体边不切割磁感 线
所以，E感=0，i感=0 即：此时线圈中无电流！
第二特殊位置：S B
特点： 1、磁通量为最小，Ф=0
2、导体边垂直切割磁感线 线圈中有感应电流
方向：D—C—B—A
（3）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
b
B
d
c
5.2 表征交变电流的物理量
一、描述电流变化快慢的物理量
1．周期：交变电流完成一次周期性变化所需的时间 2．频率：1s内交变电流完成周期性变化的次数
T 2 1 f
我国工农业及生活用电的周期为0.02s，频率为50Hz， 电流方向每秒改变100次．
二、描述交变电流大小的物理量
1、瞬时值 eN B siS n t
(3)．正弦（或余弦）交变电流有效值与最大值之间
的关系
I
Im 2
0.707Im
UUm 2
0.70U 7m
(4)一般用电器上标注的额定值是有效值，而电容器上
标注的是最大值
4．平均值：E N
t
计算通过某导体截面的电量一定要用平均值。
课堂练习
1、下列说法正确的是（ AB）
A．电流在一个周期内电流方向改变两次． B．电流的有效值是最大值的 1 / 2 倍． C．因为有效值表示交流产生的平均效果，所以有效 值与平均值相同． D．若正弦交变电流的最大值是10A，则它的最小值 是-10A ．