5-1交变电流课件.pptVIP

4、交流电的图像 四、用图像描述交变电流 1、电流变化： 现象小结：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．这说明：线圈在不断转动，电路中电流大小和方向不断改变，且每一周电流方向改变两次。 * 第一课时 学习目标 1、知道什么是交变电流 2、理解交变电流产生的原理 3、知道交变电流的变化规律 一、交变电流 交变电流—— 大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流 如：家庭电路中的电流 直流—— 方向不随时间变化的电流 如：电池提供的电流 交变电流可以变成直流！ 区分交流直流关键看电流方向是否改变 交流是交变电动势、交变电压、交变电流的统称 家庭电路中的 正弦电流 示波器中的锯齿 波形扫描电压 练习 判断下面各图中所示电流是交流还是直流 电子计算机中 的矩形脉冲 激光通信用 的尖脉冲 i t 0 i t 0 手摇发电机 教学用手摇发电机产 生的电流，大小和方向都 在不断地变化，是一种交 变电流 交变电流是如何产生的呢？ 二、 定性分析交流电产生过程 1、 交流发电机结构示意图： ABCD——线圈（切割磁感线） K、L——圆环 E 、 F——电刷 ｝ 使线圈在转动时保 持与外电路的连接 1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由B→A 2. 定性分析交流电产生过程 2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？ 由A→B 3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么 位置时线圈中电流最大？ 线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！ 由B→A 由A→B 4、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线， 在坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置 时对应的时刻。 甲 乙 丙 丁 甲 ①匀强磁场②闭合线圈绕垂直于场强方向的轴匀速转动③从中性面开始计时 三、 交变电流的变化规律 中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面． 中性面 中性面 1、 限制条件： B A（B） D（C） ωt v v ωt ωt 设AB、CD边长为L1,AD、BC边长为L2,线圈面积为S,磁场为B，转动角速度为ω 2、理论推导： ⑴、发电机线圈中产生的感应电动势是按照正弦规律变化的，它可以写做： e=Emsinωt e——电动势的瞬时值 Em——它达到的峰值 ω——发电机线圈转动的角速度 ①匀强磁场②闭合线圈绕垂直于场强方向的轴匀速转动③从中性面开始计时 3、结论： 限制条件 ⑵、发电机连接负载R时，通过电路中的电流也是按照正弦规律变化的 i=Imsin ωt i——电流的瞬时值 Im——它能达到的峰值 u=Umsinωt u——电压的瞬时值 Um——它达到的峰值 ⑶、发电机连接负载R时，负载R 两端的电压也是按照正弦规律变化的 如果以时间t为横坐标，以电流i或电压u或电动e为纵坐标，把电流或电压变化的规律用曲线画出来，会得到下图所示的正弦曲线。 um u 按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流。 简称正弦式电流。它是一种最简单、最基本的交变电流。我国家庭电路中的交变电流就是正弦交变电流 线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面．对中性面怎样理解 拓展练习 （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． 1）线圈经过中性面时，φ最大，电动势为0． （ ab和cd边都不切割磁感线）， △ Φ/ △t=0 课堂练习 一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为 Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=314rad/s，试写出电动 势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总 电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表 达式。 e=Emsinωt=400sin314t 解： 电动势瞬时值的表达式为： 电流峰值为： Im=Em/R=400÷2000=0.2A 电流瞬时值的表达式为： i=Imsinωt=2sin314t 1、交变电流定义（AC）：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。方向不随时间变化的电流为直流电（DC） 3、交变电流的变化规律：（重难点） （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。 φ 最大，△φ/△t =0最小，感应电动势最小E=0 （2）大小变化规律----按正弦规律变化：（能画出瞬时线速度分解图） e=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值（峰值） i=Imsinωt