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1、5.1 交 变 电 流,5.1 交 变 电 流,直流电(DC)电流方向不随时间而改变,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.,交变电流(AC)交变电流(交流):大小和方向都随时间做周期性,交流发电机模型的原理简图,交流发电机模型的原理简图,交变电流产生示意图：,交变电流的产生,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,交变电流产生示意图：交变电流的产生ABCD线圈（切割磁感,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BA,1、在线圈由甲转到乙的过程中，
2、AB边中电流向哪由BA,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AB,2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪由AB,交变电流课件人教版1,1中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面,1中性面：线圈平面与磁,V,r,所以,Vr所以,三交变电流的变化规律 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 ）,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（峰值）,=NBS,若为N匝线圈,三交变电流的变化规律 所以令则有 e为电动势在时刻t的瞬时,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
3、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,电流通过R时：,成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时 （1）电动,四、交流电的图像,从中性面开始计时,四、交流电的图像 从中性面开始计时,如果从乙图开始计时：交流电图像如何画？,如果从乙图开始计时：交流电图像如何画？,从中性面开始计时磁通量变化图像如何？是正弦还是余弦图,什么时刻磁通量变化率最大？什么时刻磁通量变化率最小,从中性面开始计时磁通量变化图像如何？是正弦还是余弦图什么时刻,（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（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为零,2）线圈经过中性面时
4、，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，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化,五、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,五、交变电流的种类(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描,交流发电机简介,交流发电机简介,交变电流课件人教版1,1、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
5、=Emsint Em=NBS叫电动势的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫电流的最大值 u=Umsint 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,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,答：磁铁靠近白炽灯，发现灯丝颤动因为通交变电流的灯丝处在磁场中要受到力的作用，灯丝受到的磁场力的大小、方向都随时间做周期性变化，因而灯丝颤动,答：磁铁靠近白炽灯，发现灯丝颤动因为通交变电流的灯丝处在磁,交变电流课件人教版1,交变电流课件人教版1,2 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
6、图所示，下面说法中正确的是( )：,T1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。,答案： D,2 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,Em=NBS,Em=NBS,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=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2000，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。,e=EmsinWt=400sin314t,解：,电
7、动势瞬时值的表达式为：,电流峰值为：,Im=Em/R=4002000=0.2A,电流瞬时值的表达式为：,i=ImsinWt=2sin314t,练习 一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动,1. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab边长为20cm，ad边长为10cm，磁感应强度 B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：电动势的最大值及对应的线圈位置。,0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。,2. 如图所示：匝数为N、面积为S的矩形线圈在匀强磁场B中匀速转动，角速度为，求线圈从图示位置转过180度时间内的平均感应电动势。,1. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab边长为20c,每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的人来说，痛苦与烦恼是他必备的气质。在一切创造物中间没有比人的心灵更美、更好的东西了。唯有心灵能使人高贵。所有那些自命高贵而没有高贵的心灵的人，都像块污泥。一个人只要他有纯洁的心灵，无愁无恨，他的青春时期，定可因此而延长。能充实心灵的东西，乃是闪烁着星星的苍穹，以及我内心的道德律。 你的心灵常常是战场。在这个战场上，你的理性与判断和你的热情与嗜欲开战。无所事事并非宁静，心灵的空洞就是心灵的痛苦。,每个人的心灵深处都有着只有他自己理解的东西。,
