最新交变电流课件(上课比赛)教学讲义PPT课件

感应电动势随时间变化的关系式.
× ×
×× A××
× ×
× ×
××××× × ×C× × B× ×××××
e=nBSωsinωt （n=1）
思考：通过线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴旋 转切割产生的电动势与线圈的形状是否有关？
作业：
1、课下阅读“科学漫步”了解有关交流发电机的 知识。
2、书面完成P33“问题与练习”第3、4、5题。
2π ωt
类比延伸
如图所示， ABC 是由均匀细导线
制成面积为S的等边三角形线框，× 它以 AC 为转轴，在磁感应强度 ×
× ×
A××
× ×
× ×
为 B 的恒定的匀强磁场中以恒定× 的角速度ω转动（俯视为逆时针旋× 转）, 磁场方向与 AC 垂直指向纸×
×× ×C× ××
×× × B× ××
内．请写出从这一时间开始计时,
问题:
观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些 是交变电流?
Hale Waihona Puke Baidu
i
i
i
i
i
0
t0
0
t0
t0
t
t
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
（1）（2）（5）
定子
转子
电刷
交流电的的产生(以AB边为例)
甲
无
乙
有,B到A
丙
无
丁
有,从A到B
甲到乙、乙到丙的过程电流方向 丙到丁、丁到甲的过程电流方向
B A 电流方向发生改变 A B
例1 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流
的图象如图所示，由图示可知（ ACD ）
A、在A和C时刻线圈处于磁通量变化率最大位置 B、在A和C时刻穿过线圈的磁通量为最大 C、在B时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度 D、若从B时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电 流的方向改变100次
【例2】 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2 T，匝数 n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度 ω=200 rad/s。已知ab=0.1 m，bc=0.2 m.
交变电流课件(上课比赛)
【演示】手摇发电机 观察二极管的发光情况
交替发光
单向导电性
通过二极管的电流方向是周 期性变化的
线框中产生的感应电流方向是变化的
概念: 1.交变电流:
大小和方向都随时间做周期性的变化. 简称交流（AC） 2.直流电:
方向不随时间变化的电流（DC）
恒定电流:大小和方向不随时间变化的电流
高中物理
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江苏教院附中
问题:若单匝线框从中性面开始转动,经过一段时间t,在这
一时刻整个线框产生的电动势又是多大?
中性面
θ
V3∥
科学漫步 交流发电机
发电机的基本组成? 发电机的基本种类?
交流发电机简介
（1）发电机的基本组成： 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）发电机的基本种类 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
返回
问题:若有n匝线框在匀速转动,整个线框的总电阻为r,外电 阻为R,则通过电阻的电流和电阻两端的电压分别是多少?
vu i
中性面
V4
θ
V3
ei Eme sint
R r u iR
i Em sint Rr
i Imsint
瞬时值 峰值
R u RrEmsint
uUmsint
小结:
通过以上分析可知：线圈在匀强磁场中绕 垂直于磁场方向的轴匀速转动，可以得到按正 弦规律变化的交变电流,这种交变电流叫做正弦 式交变电流,简称正弦式电流.
一个周期中闪亮几次?
巩固练习：
1、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e随时间t的变化如图
所示。下面说法中正确的（ 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转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为 最大
（1）感应电动势的最大值.
（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中 感应电动势的瞬时值表达式；
O
a
d
(1)E mnB S48v b
B c
O/
( 2 ) e E m s in t 4 8 s in 2 0 0 t ( v )
本节课小结: 1、交变电流:大小和方向都随时间做周期性的变化
在目前的电力系统中应用的大多是正弦式 电流.
作图时规定感应电动势正方向为dcbad
b a
c
c d
b
c
da
d
b a
ad
Em e
T/4
T/2
3T/4
O
π/2
π
3π/2
b a
c d
Tt
2π ωt
Im i Em=nBsω eEmsint
O
T/4
T/2
3T/4
Tt
π/2
π
3π/2
2π ωt
nBs
Im R r i Imsint
2、正弦式交变电流的规律:(从中性面开始计时)
eEmsi nt; iImsint; uUmsint
峰值
3、中性面的特点： 磁通量最大为Φm； e=0；电流方向改变。
回顾解释【演示1】中小灯泡为什么会闪亮?
Um u
U1
T/4
O
-U1
t1 π/2
T/2 t3 3T/4 t4
t2 π
3π/2
Tt
2π ωt
(1 )、 E m 2(V 4)Im ; 2 (A ) a (2 )、 e 1( 2 V )i ; (A ) b
O
d B
c
O/
科学漫步
思考：若线框从垂直中性面开始计时，在t时刻线
圈中的感应电动势？并画出图象。
e=nBsωcosωt=Emcosωt
e
Em
T/4
T/2
3T/4
Tt
O
π/2
π
3π/2
c
V4
V4⊥
θ
a d
F
θ
V3⊥
V3
V4∥
H e1=BLab V3⊥+BLcd V4⊥
(θ=ωt )
=BL1v3sin wt+ BL1 V4sin wt =BL1wL2/2 sin wt+ BL1wL2/2 sin wt
峰值
=BWL1L2 sin wt= BWS sin wt
瞬时值 e n B s s in t E m s in t
2、如图，匀强磁场的磁感应强度B=2 T，匝数n=6的矩 形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，转速n=50 r/s。 已知 ab=0.1 m，bc=0.2 m，线圈的总电阻R=12Ω，
试求： （1）线圈中感应电动势和感应电流的最大值；
（2）当ωt=30°时，线圈中感应电动势和感应电 流的瞬时值各是多大？