交变电流第一.二节交流电的产生课件.pptVIP

* 交变电流 当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀速转动时，闭合线圈中就有交流电产生．试导出瞬时电动势 e 的表达式。 一、正弦式电流的产生和规律 1.正弦式电流的产生 中性面开始计时： e=Em sinωt＝ NBSω sin2πft 电动势随时间按正弦规律变化。 垂直于中性面开始计时： e=Em cosωt 电流的瞬时值： 电压的瞬时值： e R总 Em R总 e R总 i= = sinωt =Im sinωt u=iR = Im Rsinωt =Um sinωt （Em 意义？由什么决定？公式） θ θ Em=NBSω 2.中性面 应注意： ①中性面在垂直于磁场位置． ②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大． ③线圈平面通过中性面时感应电动势为零． ④线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次． T T T 3.图象表示： 4.交流发电机: （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 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 一些其它交变电流 交变电流的特点：方向随时间变化 2、描述交变电流的大小： 最大值：Em、Im、Um 瞬时值：e、i、u 有效值: E、I、U 1、描述交变电流变化快慢：T、 f、 n、ω 二、交变电流的描述 关系： f = = n（转/秒） ω =2πf=2πn 1 T 1、瞬时值：它是反映不同时刻交变电流的大小和方向，正弦式电流瞬时值表达式为正弦函数时,应当注意必须从中性面开始。 e=NBSω sinωt 【例1】有一正弦式电流电源，电压有效值U=120V，频率为f=50Hz向一霓虹灯供电，若霓虹灯的激发电压和熄灭电压均为U0=60 V，试估算在一个小时内，霓虹灯发光时间有多长？为什么人眼不能感到这种忽明忽暗的现象？(练一练：8） 思考：氖管是否发光取决于瞬时值。 保险丝是否熔断取决于瞬时值还是有效值？电容器是否击穿看什么？ 辉光电压 2、最大值：也叫峰值，它是瞬时值的最大者，它反映的是交流电大小的变化范围，当线圈平面跟磁感线平行时，交流电动势最大，（转轴垂直于磁感线）。电容器接在交流电路中，则交变电压的最大值不能超过电容器的耐压值。 【例2】把一电容器C接在220V的交流电路中，为了保证电容不被击穿，电容器C的耐压值是多少？ 变化:若有一电解电容器耐压为314V,能否接在220V的交变电流中. 3、有效值：交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流的有效值。 t/s I/A 1 2 10 -20 图象1为10A的直流电，图象2表示最大值为20A的交流电，让它们通过相同的电阻R，在相同的时间内产生的热量相等吗？ （1）：为什么要引入“有效值” ?如何定义有效值？ （2）：我国照明电路电压Um 、 U 、 u 、 T 、 f、 n？ 对于非正弦电流的有效值以上关系不成立，应根据定义来求。 1、通常所说交流电压、电流是用电压表、电流表测得的，都是指有效值.2、用电器铭牌上所标电压、电流值也是指有效值.3、在计算交流电通过导体产生热量、热功以及确定保险丝的熔断电流时，只能用有效值。4、题目中没有特殊说明的也为有效值 练习：测一测 12 正弦交流电的有效值跟最大值之间的关系是： 3、平均值：它是指交流电图象中图线与横轴所围成的面积值跟时间的比值.其量值可用法拉第电磁感应定律 【例4】如图所示，两平行导轨与水平面间的倾角为，电阻不计，间距L＝0.3m，长度足够长，导轨处于磁感应强度B＝1T，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.导轨两端各接一个阻值为R0＝2Ω电阻，另一横跨在导轨间的金属棒质量m＝1kg，电阻r＝1Ω棒与导轨间的滑动摩