交变电流的产生和变化规律-ppt课件

一、交变电流的产生和变化规律,第十七章 交变电流,一、交流发电机的基本结构,交流发电机模型的原理简图,如何实现电流大小和方向都改变,交流发电机模型的原理简图,实验现象：缓慢转动线圈时，电流计指针在左右摇动，线圈每转一周，指针左右摆动一次,1交变电流：大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称,交流,2闭合的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生交流，但这不是产生交流的惟一方式,二、交流电流的产生过程,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,(甲),特点,:,BS，,最大，,E=0 , I=0,中性面,没有边切割磁感应线,特点:BS，=0，E最大，,I,最,大，感应电流方向b到a,(乙),a（b）、d（c）边垂直切割磁感应线，,(丙),特点:,BS，,最大，,E=0 , I=0,中性面,没有边切割磁感应线,特点:,BS，=0，E最大，,I,最,大，感应电流方向a到b,a（b）、d（c）边垂直切割磁感应线，,(丁),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,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？这时感应电动势是最大还是最小？,回答问题：,4、试推导感应电动势大小的变化规律公式。,回答问题：,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,（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,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 ）,所以,令,则有,e,为电动势在时刻,t,的瞬时值，,E,m,为电动势的最大值（峰值）,=NB,S,成立条件,：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时,（1）电动势按正弦规律变化,（2）电流按正弦规律变化,（3）电路上的电压按正弦规律变化,电流通过,R,时：,四、正弦交变电流的图象,e,o,E,m,T/4,2T/4,3T/4,T,/2,3,/2,2,t,t,a,b,c,d,K,L,A,B,a,b,c,d,K,L,A,B,a,b,c,d,k,L,A,B,a,b,c,d,k,L,A,B,a,b,c,d,k,L,A,B,交流电的图像,五、其它交变电流波形图,用示波器研究交变电流的变化,、交变电流：,和,都随时间,做,的电流叫做交变电流,电压和电流随时间按,变化的交流电叫正弦交流电,、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,、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,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,大小,方向,周期性变化,正弦规律,感应电流,中性面,两次,、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E,m,，那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为,若线圈电阻为，则感应电流的瞬时值,为,0,E,m,e,-E,m,t,e=,E,m,sint,i= (,E,m,/R,),sint,交流发电机简介,、交流发电机有两种，即,和,其中转动的部分叫,，不动的部分叫,发电机转子是由,、,或其它动力机带动,旋转磁极式,旋转电枢式,转子,定子,水轮机、,蒸汽轮机,将立体图改成平面图研究,如图所示，在场强为B的匀强磁场中，矩形线圈ab边长为L,1,，bc边长为L,2,，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从垂直磁感线开始计时，经过时间是t，线圈中的感应电动势是多少？,V,交流发电机的种类,交变电流的变化规律,问题：,线圈经过什么位置时电流的方向发生变化？,中性面-,在线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫中性面。,结论：,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。,1.方向变化规律：,结论：,线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量大，但,ab,和,cd,边都不切割磁感线，线圈中的电动势为零（,磁通量的变化率为零）,2.交流电的大小变化规律,9,、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。,2024/10/3,2024/10/3,Thursday, October 3, 2024,10,、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,10/3/2024 3:01:57 AM,11,、越是没有本领的就越加自命不凡。,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,Oct-24,03-Oct-24,12,、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,Thursday, October 3, 2024,13,、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,10/3/2024,14,、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。,03 十月 2024,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,15,、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。,十月 24,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,10/3/2024,16,、业余生活要有意义，不要越轨。,2024/10/3,2024/10/3,03 October 2024,17,、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,2024/10/3,谢谢观赏,You made my day!,我们，还在,路,上,