【物理】5.1《交变电流》.pptVIP

直流电(DC)电流方向不随时间而改变 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. 一、交变电流的产生 1.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 甲 这时线圈平面所处的位置叫中性面。 乙:AB、CD两边都垂直切割磁感线。 丁:产生的感应电动势方向跟在乙位置 相反。 戊：再转过900线圈处于起始位置,与甲位置相同，线圈中没有感应电动势。 线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？ 线圈转动的线速度为v=ωL/2，转过的角度θ=ωt，此时ab边线速度v与磁感线的夹角也等于ωt，这时ab边中的感应电动势为: 同理，cd边切割磁感线的感应电动势为： 因ab、cd边产生的感应电势方向相同，是串联，所以 e=Emsinωt e=Emsinωt 可见在匀强磁场中，匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按 正弦规律变化的。即 感应电动势的大小和 方向是以一定的时间 间隔做周期性变化。 当线圈跟外电路组成闭合回路时，设整个回路的电阻为R，则电路的感应电流的瞬时值为表达式 感应电流瞬时值表达式 i=Imsinωt 这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流 二．交变电流的变化规律 　 三、交流电的图像 １．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． 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　　　　　　　． 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　　　　． 交流发电机简介 * * 5.1 交变电流 交流发电机模型的原理简图 分析：线圈BC,DA始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用。 分析课本5.1-3图 B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面 B∥S，φ=0，E最大，I最大 感应电流方向B到A B⊥S， Φ最大， E=0 , I=0 中性面 丙: B∥S，φ=0，E最大，I最大 感应电流方向A到B 2．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，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． 设正方形线圈的ab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ω匀速转动，转轴为O．从中性面开始计时，经过时间t。 θ=ωt 中性面 θ a d 中性面 θ a d θ=ωt Em=NBSω叫电动势的最大值 中性面 θ a d θ=ωt 中性面 θ a d e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）． =NB ωS 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 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 Em 四、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 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=Emsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值 i=Imsinωt Im=Em/R叫电流的最大值 u=Umsinωt Um=ImR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 大小 方向 周期性变化 正弦规律 感应电流 中性面 两次 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　　　　　　　 　．若线圈电阻为