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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,交 变 电 流,1,交变电流,(AC),交变电流,(,交流,):,大小和方向都随时间做周期性变化的电流,.,2,直流电,(DC),电流方向不随时间而改变,大小,可以改变噢！,3,交变电流,(,交流电,),的产生,4,为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析,.,5,(,甲,),BS,，,最大，,E=0,I=0,没有边切割磁感应线,中性面：,线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面,6,BS,，,=0,，,E,最大，,I,最大，,(,乙,),a,（,b,）、,d,（,c,）边垂直切割磁感应线，,感应电流方向,b,到,a,7,(,丙,),BS,，,最大，,E=0,I=0,又见中性面,8,BS,，,=0,，,E,最大，,I,最大，,感应电流方向,a,到,b,9,那么整个连续的过程是怎么样的呢？,假定从,E,经过负载流向,F,的电流为正，反之为负，在坐标上标出线圈达到甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻和电流。,0,最大,0,反向最大,10,交流电的,图像,真的是这样吗？,11,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：,12,特点：,a.,磁通量,为,0,b.E,最大，磁通量的变化率,/,t,最大,（,1,）（,甲,）（丙）中性面（线圈与磁感线垂直的平面）,（,2,）,（,乙）（丁）,最大值面（线圈垂直中性面）,结论：,特点:,a.,磁通量,最大,b.E,0,，磁通量的变化率,/,t,为零,c.,当线圈转至中性面时，电流方向发 生改变,d.,线圈转动一周电流方向改变两次,13,三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）,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）,14,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：,15,2,、交变电流的变化规律,e=nBssint=Emsint,(,从中性面开始计时,),e=nBscost=Emcost,(,从,BS,开始计时,),i=(nBs/R)sint=Imsint,(,从中性面开始计时,),i=(nBs/R)cost=Imcost,(,从从,BS,开始计时,),u=Umsint,(,从中性面开始计时,),u=Umcost,(,从从,BS,开始计时,),(1),感应电动势,:,(2),感应电流,:,(3),外电路电阻两端的电压,:,16,五、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,17,1,、,交变电流,：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。,3,、交变电流的变化规律：,（,1,）,方向变化规律,-,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,。,（,2,）大小变化规律,-,按,正弦规律,变化：,e=E,m,sint E,m,=NBS,叫电动势的最大值,i,=,I,m,sint I,m,=E,m,/R,叫电流的最大值,u=U,m,sint U,m,=I,m,R,叫电压的最大值,小结,2,、,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,18,、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,19,交流发电机,发电机的基本组成,?,发电机的基本种类,?,20,交流发电机简介,21,22,（,1,）发电机的基本组成：,用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）,用来产生磁场的磁极,（,2,）发电机的基本种类,旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）,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,23,总结：,1.,交变电流,：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。,2.交变电流的变化规律：,方向变化规律,-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。,大小变化规律,-按正弦规律变化：,e=E,m,sint E,m,=NBS,叫电动势的最大值,i,=,I,m,sint I,m,=E,m,/R,叫电流的最大值,u=U,m,sint U,m,=I,m,R,叫电压的最大值,24,1,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 ，属于正弦交变电流的是 。,t,i,A,B,C,D,A B D,A,三 例题,25,2,一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：,t,1,时刻通过线圈的磁通量为零；,t,2,时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；,t,3,时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大；,每当,e,变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大。,答案：,D,26,3.,交流发电机工作时的电动势的变化规律为,e=EmSint,，如果转子的转速,n,提高一倍，其它条件不变，则电动 势的变化规律将变化为：,A,。,e=E,m,Sin2t B.e=2E,m,Sin2t,C.e=2E,m,Sin4t D.e=2E,m,Sint,答案,B,例题3,27,、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,/(Rsint),28,5.,影响产生感应电动势大小的因素可能是（）,A.,线圈的面积,B.,线圈的转速,C.,磁场强弱,D.,线圈电阻,ABC,29,6.,一台发电机产生的按正弦规律变化的感应电动势的最大值为,311V,，线圈在磁场中转动的角速度是,100rad/s,。,（,1,）写出感应电动势的瞬时值表达式。,（,2,）若该发电机只与含电阻的负载组成闭合电路，电路的总电阻为,100,，试写出通过负载的电流强度的瞬时表达式、在,t=1/120s,时电流强度的瞬时值为多少？,（,3,）线圈从中性面转过,180,度的过程中，电动势的最大值、,平均值分别是多少？,（,4,）转动过程中磁通量的变化率最大值是多少？,答案,（,1,）,e=311Sin100t(V),（,2,）,I=3.11Sin,（,1001/120,）,=3.111/2=1.55,（,A,）,（,3,）,E,m,=311V E=N/t=2NBS/198V,（,4,）,/t=311/N,（,Wb/s,）,30,7,、手摇发电机转动时，小灯泡为何一闪一闪的呢？,分析：,（,1,）,灯泡发光需要一定的电压，只有大于该值时，才能使灯泡发光。,（,2,）如图所示，当,T,1,tT,2,时间内，小灯泡亮了，当,T,2,tT,3,时间内，小灯泡变暗了，在,T,3,tT,4,时间内小灯泡又亮了。,31,
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