1、關于交流電及其原理現在學習的是第1頁，共30頁交交變變電電流流的的產產生生現在學習的是第2頁，共30頁一、交變電流的定義 強度和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流。實驗一實驗一（1）用干電池對小燈泡供電）用干電池對小燈泡供電 （2）用手搖交流發電機對小燈泡供電）用手搖交流發電機對小燈泡供電 操作：操作：觀察：觀察：亮度不同之處亮度不同之處 實驗二實驗二操作：操作：在發電機輸出端接上電流表在發電機輸出端接上電流表 觀察：觀察：電流表指針左右偏轉的現象電流表指針左右偏轉的現象 總結：現在學習的是第3頁，共30頁二、交變電流的產生原理 實驗一實驗一用模具介紹發電機構造用模具介紹發電機構造 實

2、驗實驗（分階段的演示，對照側視圖）（分階段的演示，對照側視圖） 現在學習的是第4頁，共30頁（1 1）階段一）階段一caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)ab 的方向：的方向：a b cd的方向：的方向：d c總結：現在學習的是第5頁，共30頁（2 2）階段二）階段二caB(b)(d)caB(d)(b)caB(d)(b)ab 的方向：的方向：a b cd的方向：的方向：d c總結：現在學習的是第6頁，共30頁（3 3）階段三）階段三caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)ab 的方向：的方向：b a cd的方向：的方向：c d總結：現在學習的是第7頁，共30頁（4

3、 4）階段四）階段四caB(d)(b)Bca(d)(b)caB(d)(b)ab 的方向：的方向：b a cd的方向：的方向：c d總結：現在學習的是第8頁，共30頁總結： ab、cd邊在切割磁感線時，邊在切割磁感線時，產生的感應電動勢方向始終保持產生的感應電動勢方向始終保持一致。一致。現在學習的是第9頁，共30頁caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(b)(d)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)Bca(d)(b)caB(d)(b)現在學習的是第10頁，共30頁現在學習的是第11頁，共30頁中性面中性

4、面： 線圈平面與磁感線垂直位置線圈平面與磁感線垂直位置caB(d)(b)現在學習的是第12頁，共30頁三、三、交流電流的特點：1。線圈通過中性面瞬間不切割磁感線，感應電動勢、感應電流為零。2。每當線圈經過中性面，感應電流方向就發生改變。現在學習的是第13頁，共30頁中性面設線圈平面從中性面設線圈平面從中性面開始轉動，磁感應強度是開始轉動，磁感應強度是B，角速度是角速度是(弧度弧度/秒秒)， 經過經過時間時間t， ab邊的長度是邊的長度是L1 ，ab邊中的感應電動勢邊中的感應電動勢eab=NB L1 vsint，cd感應電動勢跟感應電動勢跟ab邊中的大小相同，而且兩邊邊中的大小相同，而且兩邊 a

5、c邊的長度是邊的長度是L2， ab邊的線速度邊的線速度v= L2/2 , Bact(b)(d)現在學習的是第14頁，共30頁討論： 1線圈平面轉到跟磁力線平行時線圈平面轉到跟磁力線平行時 t=/2 eab= NB S =Em2線圈平面轉到跟磁力線垂直時線圈平面轉到跟磁力線垂直時 t= eab=0caBt又是串聯的，所以這一瞬間整個線圈中的又是串聯的，所以這一瞬間整個線圈中的e=2NB L1 vsint= 2NB L1 L2/2 sint= NB S sint感應電動勢感應電動勢現在學習的是第15頁，共30頁四、交流電的變化規律 1線圈中感應電動勢的瞬時值線圈中感應電動勢的瞬時值 e= NB S

6、 sint=Emsint （Em叫做感應電動勢的最大值或峰值）叫做感應電動勢的最大值或峰值） 2設整個閉合電路的電阻為設整個閉合電路的電阻為R，電流的瞬時值電流的瞬時值i=e/R=Imsint(Im叫做感應電流的最大值或峰值叫做感應電流的最大值或峰值) 現在學習的是第16頁，共30頁3設外電路的電阻為設外電路的電阻為R/， 電壓的瞬時值電壓的瞬時值u=i R/=Umsint （Um叫做電壓的最大值或峰值）叫做電壓的最大值或峰值） 現在學習的是第17頁，共30頁五、交流發電機旋轉電樞式旋轉電樞式旋轉磁極式旋轉磁極式構造構造優缺點優缺點動力來源動力來源現在學習的是第18頁，共30頁1.1.關于線圈

7、在勻強磁場中轉動產生的交變電流關于線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電流, , 以下說法中正確的是以下說法中正確的是: :A A、線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向 就改變一次，感應電動勢方向不變就改變一次，感應電動勢方向不變 B B、線圈每轉動一周，感應電流方向就改變一次線圈每轉動一周，感應電流方向就改變一次C C、線圈平面經過中性面一次，感應電動勢和感線圈平面經過中性面一次，感應電動勢和感 應電流的方向都要改變一次應電流的方向都要改變一次D D、線圈轉動一周，感應電動勢和感應電流方向線圈轉動一周，感應電動勢和感應電流方向 都要改變一次都要改變一次C現在

8、學習的是第19頁，共30頁2、如圖、如圖100匝矩形線圈，匝矩形線圈，ab=cd=0.2m, ad=bc=0.1m,磁感應強度磁感應強度B=1T,轉速轉速=5rad/S, 則線圈中產生的感應電動勢最大值為則線圈中產生的感應電動勢最大值為 V,從中性面開始轉動的交流電動勢瞬時值為：從中性面開始轉動的交流電動勢瞬時值為： e= V。1010sin5t 現在學習的是第20頁，共30頁現在學習的是第21頁，共30頁現在學習的是第22頁，共30頁一一. .交變電流的產生交變電流的產生1.交變電流交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流。3.中性面中性面：線框平面與磁感線垂直位置。（2）線圈每經過中

9、性面一次，感應電流的方向就改變一次，線圈轉一周，感應電流的方向就改變兩次。（1）線圈位于中性面時，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應電流。2.交變電流的產生交變電流的產生：由交流發電機的線圈在勻強磁場中勻速 旋轉產生交變電流，每當線圈平面處于與磁感線垂直的位置 時，電流的方向發生改變。現在學習的是第23頁，共30頁二二.交變電流的圖象和變化規律交變電流的圖象和變化規律1.在勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動線圈里 產生的感應電動勢是按正弦規律變化的。2.若從中性面開始計時，e=EmSint，其中Em=NBS 是電動勢的最大值，與線圈的形狀、轉軸的位置無關， e為瞬時值。3.若將線圈與外電

10、阻組成閉合電路， 則電路中的電流：mImeEiSin tSin tRrRrR兩端的電壓：mmRRueE Sin tu Sin tR rR r現在學習的是第24頁，共30頁1在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，屬于交變電流 的是 ，屬于正弦交變電流的是 。tiABCDA B DA現在學習的是第25頁，共30頁2 一矩形線圈繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉 動，線圈中的感應電動勢隨時間的變化規律如圖所示，下面說法中正確的是：t1時刻通過線圈的磁通量為零；t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大；t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大；每當e變換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大

11、。 答案： D現在學習的是第26頁，共30頁3. 交流發電機工作時的電動勢的變化規律為 e=EmSint，如果轉子的轉速n提高一倍，其它條件不變，則電動 勢的變化規律將變化為：A。e=EmSin2t B. e=2EmSin2t C. e=2EmSin4t D. e=2EmSint 答案B現在學習的是第27頁，共30頁 一臺發電機產生的按正弦規律變化的感應電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉動的角速度是100rad/s。 （1）寫出感應電動勢的瞬時值表達式。 （2）若該發電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路的 總電阻為100，試寫出通過負載的電流強度的瞬時表 達式、在t=1/120s時電流強度的瞬時值為多少？（3）線圈從中性面轉過180度的過程中，電動勢的最大值、 平均值分別是多少？（4）轉動過程中磁通量的變化率最大值是多少？答案答案（1）e=311Sin100t （2）I=311Sin（100*1/120）=311*1/2=1.55（A）