交变电流的产生和变化规律.pptVIP

电流的分类 一、交变电流的产生 实验现象：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． 二、交变电流的变化规律 　（1）线圈平面与磁感线垂直的位置叫中性　　　　　面。 2．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 ） 正弦式交流电流：电路中的电流、电压按正弦规律变化的电流 。 　交流电的图像 * * 浔州高中 农富诗 法拉第电磁感应定律告诉我们：穿过闭合电路的磁通量发生变化时，会产生感应电流，而磁通量变化的方式不同，产生的感应电流也不同，感应电流可以是恒定的，可以是变化的，可以是周期性变化的，本节我们将研究一种十分重要的周期性变化的电流——正弦交变电流． 1： 直流电流： 方向不随时间做周期性改变的电流 大小方向都不随时间改变的恒定电流，是直流电的 一种 2：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) 按下图所示进行实验演示 1．交变电流：大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称交流 ． 2．闭合的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生交流，但这不是产生交流的惟一方式． (甲) E , I ,Φ . = 0 = 0 有最大值 (乙) E I ，电流方向： . 有最大值 有最大值 a —b (丙) E , I , Φ 有最大值 =0 =0 (丁) E I ，电流方向： . 有最大值 有最大值 b—a (甲) (乙) (丙) (丁) E I ， 电流方向： . E , I , Φ . E I ，电流方向： . =0 =0 有最大值 有最大值 有最大值 a —b 有最大值 有最大值 b—a E , I , Φ . = 0 = 0 有最大值 （2）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（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为零。 1.中性面 （3）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.交变电流规律的推导 从中性面开始，线圈以角速度ω，以ad，bc的中点连线为轴逆时针旋转 思考：经t时间线圈与中性面的夹角为多少？ ab和cd金属棒切割磁感线产生的电动势各为多大？ 两金属棒作为等效电源是串联还是并联的？ 所以 令 则有 e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值． R S E r ～ 在只含有电阻的电路中，适用于直流电路的欧姆定律也适用于交变电流电路。其等效电路图如上。设整个电路的电阻为R 则： 正弦交变电流的图象 e o Em T/4 2T/4 3T/4 T π/2 π 3π/2 2π ωt t 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 问题探究 ☆问题1：矩形线圈的面积为S，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为B，绕中轴以ω角速度匀速转动。 　　①从线圈转到中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式。 　　②若每匝线圈的电阻为R，则线圈中的感应电流的最大值是多少？ N匝线圈的连接方式实质上是串联。 ①e=NBSωsinωt，Em＝NBSω ②根据欧姆定律Im＝Em/Rn＝BSω/R 4.交变电流的种类 乙：示波器中的锯齿波扫描电压 丙：电子计算机中的矩形脉冲 丁：激光通信中的尖脉冲 甲：家庭电路中的正弦交变电流 用示波器研究交变电流的变化 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、课堂练习 2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平