交流发电机及其产生正弦交流电的原因

交流发电机及其产生正弦交流电的 原因
交流发电机及其产生正弦交流电的 原因
1、电流的分类
2、交变电流的产生 ——交流发电机
3、交流发电机产生正弦交流电 的原因
1、电流的分类
恒定电流:
大小和方向都不随时 间变化的电流
交变电流:
大小和方向随时间周期 性变化的电流
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2、交变电流的产生
——交流发电机
交流电动机的基本结构
线圈
N
电枢
S
磁极
交流电动机工作状态简析
N
线圈运动状态：
逆时中针性匀面速转动
角速度： w
线速度V：//VB
S
初始位置最：大
= 0 中性面
任一时间t线圈平面
交流电动机的工作剖面图
N
N
V
V
S
S
3、交流发电机产生正弦交流 电的原因
• 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w匀速转动，如图所示，ab和 cd边垂直于纸面，转轴为O．
• 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 wt
（3）电路上的电压按 u Um sin wt
正弦规律变化
（4）电流 i I m sin 通w过t R时：
u iR，Um Im R.
• 巩固练习
１、交变电流： 大小 和 方向都随时间做 的电流叫周做期交性变变电化流．
（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．
（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、正弦规律：
（1）电动势按正弦规律变化 • 成立条件：
e Em sin wt
变
．
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= Ems．in若ω线t 圈电阻为Ｒ，则
感 应i= 电(Em/R流)·si的nωt瞬 时 值 Ｉ
为e
．
Em
0
t
-Em
本讲结束 谢谢观赏
剖面分析电动势：
E=BLV(互相垂直) V
V1
V
V2
V1=Vsinωt e=BLVsin wt
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 ） vw L
e 2NBLv sin wt
2 所以 e NBwL2 sin wt
令 Em NBwL2 =NB ωS
电压和电流随时间按 电叫正弦交流电．
正弦变规化律的交流
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，
线圈中就会产生
．
感应电流
•巩固练习
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
圈中没有感应中电性流面，这样的位 置叫做 中性．面线圈平面每
经过
一次，感应电流
方动向一就周，改两感变次应一电次，流因方此向线改圈转
则有 e Em sin wt
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）．
由e=BLVsin wt分析电流方向的变化 线圈经过中性面， 感应电流方向改变。
V1
V
V2
V
理解一个周期内的变化规律 e=BLVsin wt
V2
V
V
V1
结论：
1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的 位置叫做中性面．
• 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？ 3、线圈转到什么位置时磁通量最小？ 4、这试时推感导应感电应动电势动是势最大大小还的是变最化小规？律公式。