选修3-2-第五章-交流电(全章上课教案教学课件).pptxVIP

选修 3-2第五章 交变电流第一节 交变电流一、交变电流电流随时间做周期性变化，简称 交流演示实验：交流发电机二、 交变电流的产生1、产生：如图，线圈在匀强磁场中匀速转动，产生正弦变化的交流电2、规律：中性面最大值面中性面:s⊥B，φ最大，Δφ/Δt=0，E=0最大值面:s∥B，φ为0，Δφ/Δt最大， E最大第二节 描述交变电流的物理量L21 电动势最大值：BL1推导图示时刻线圈中的感应电动势：第二节 描述交变电流的物理量L21 电动势最大值：Em=NBSωBL12 电动势瞬时值：从中性面开始计时：vθvθvsinθ第二节 描述交变电流的物理量L21 电动势最大值：Em=NBSωBL12 电动势瞬时值：从中性面开始计时： e＝Em sinθ=Em sinωt? 从最大值面开始：e＝Em cosθ＝Em cosωt图像：从中性面开始计时3 周期和频率4 有效值：生热等效 交流电和恒定电流通过相同的电阻，经过相同的时间，产生相同的热量，恒定电流值就是该交流电的有效值正弦型交流电：例：求图示电流的有效值计算电功，电热，用有效值5 平均值：计算电量，用平均值?四个值的应用6 相位初相位相位差交变电流的种类(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eEmt0t2t1t3t4-Em例 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小CeEmt0t2t1t3t4-Em例 一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小C例 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( )：DT1时刻通过线圈的磁通量为零；T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大；T3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。 第三节 电感和电容对交变电流的影响一、电感器对交变电流的阻碍：电感对交变电流阻碍作用的大小，用感抗表示扼流圈有两种：（1）低频扼流圈；L大（2）高频扼流圈；通直流、阻交流通直流、通低频，阻高频二、电容器对交变电流的阻碍作用容抗：耦合电容器——通交流、隔直流（电容大）旁路电容器——通高频、阻低频当输入直流电：比较BC亮度A如何？当输入交流电：比较BC亮度输入有效值不变，增大交流电f：ABC如何？演示实验：D如图所示，电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联，然后再并联到220V、50Hz的交流电路上，三只灯泡亮度恰好相同。若保持交变电压不变，将交变电流的频率提高到60Hz，则发生的现象是 A、三灯亮度不变B、三灯均变亮C、L1不变、L2变亮、L3变暗D、L1不变、L2变暗、L3变亮如图所示，线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小（如L=1mH，C=200pF），此电路的重要作用是A、阻直流通交流，输出交流B、阻交流通直流，输出直流C、阻低频通高频，输出高频交流D、阻高频通低频，输出低频交流和直流Dn2n2n1n1有铁芯无铁芯原线圈闭合铁芯副线圈第四节 变压器1、构造一、构造和原理：2、符号铁芯与线圈互相绝缘变压器原副线圈不相通，那么在给原线圈接交变电压U1后，副线圈如何产生电压U2？课件原线圈副线圈互感现象U2U1n2∽n1∽ 铁芯3、变压器原理 变压器通过闭合铁芯，利用互感现象实现了电能（U1、I1）到磁场能（变化的磁场）再到电能（ U2、I2）转化。互感现象：在原副线圈中由于有交变电流而发生的互相感应现象。闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能的转换，由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯，使能量在转换过程中损失很小，为了便于研究，物理学中引入了一种理想化模型------理想变压器。即略去原、副线圈中的电阻和各种电磁能损失的变压器。下面我们定量分析理想变压器的变压规律。理想变压器：不计漏磁，认为磁场完全集中在铁芯中（处处磁通量相等）各种损耗不计（生热，电磁辐射）原副线圈的内阻不计I2I1E2=n2U2n1U1n2由此可得：E1n1理想变压器原副线圈的端电压之比等于这两个线圈的匝数之比=n2E2原线圈回路有： U1n1U1? E1=I1r1≈ 0则 =n2U2