3.2 交变电流是怎样产生的 课件 (4)

课件26张PPT。第三章 交变电流 学案2 交变电流是怎样产生的　交变电流： 大小和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流。 其中按正弦 规律变化的交流叫正弦交流。 知识回顾一、交流发电机交变电流是如何产生的呢？二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理（1）在线圈转动的过程中，那些边会产生感应电动势？ab边 cd边（2）怎样将立体图转化为平面图？1、线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动（3）在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪个方向流动？ 丙转到丁呢？由a→b由b→a将立体图转化为平面图二、交变电流的产生原理二、交变电流的产生原理NSSNabcdad判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？二、交变电流的产生原理B⊥SΦ最大E=0I=0中性面垂直磁场方向的平面叫做中性面。线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中的电动势为零(V // B)二、交变电流的产生原理判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？NSSN二、交变电流的产生原理B∥SΦ=0E最大I最大感应电流方向a到b线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大(V⊥B)二、交变电流的产生原理B⊥SΦ最大E=0I=0中性面B∥SΦ=0E、I最大感应电流方向b到aV // BV⊥B二、交变电流的产生原理线圈转动一周，
多少次经过中性面?
电流方向改变多少次?思考与讨论 1.中性面：垂直磁场方向的平面．
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t =0最小，（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的感应电动势为零．
（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．
2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电动势最大。二、交变电流的产生原理线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向)，当转到如图所示位置时，磁通量和感应电动势大小的变化情况是(　　)
A．磁通量和感应电动势都在变大
B．磁通量和感应电动势都在变小
C．磁通量在变小，感应电动势在变大
D．磁通量在变大，感应电动势在变小
由题图可知，Φ＝Φmcos θ，e＝Emsin θ，
所以磁通量变大，感应电动势变小．1瞬时值： 对应某一时刻的交流的值
用小写字母表示，e , i , u三、交变电流的变化规律三、交变电流的变化规律以线圈经过中性面开始计时，切割边L1，另一边L2,推导任意时刻t线圈中的感应电动势（演示 ）∴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）NBSω=NBSω1、电动势按正弦规律变化2、电流按正弦规律变化 3、电压按正弦规律变化 电流i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三、交变电流的变化规律　如图示为某正弦交流电流的图像，求其峰值、周期和角速度，并写出该电流的瞬时值表达式。 Im＝20Aω＝100πrad/s.电流的瞬时表达式为i＝20sin100πt (A)T＝0.02s 2 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ω=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2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表
达式。e=Emsin ωt=400sin314t电动势瞬时值的表达式为：电流峰值为：Im=Em/R=400÷2000A=0.2A电流瞬时值的表达式为：i=Imsin ωt=2sin314t3一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是(　　)
A．t＝0时刻，线圈平面与中性面垂直
B．t＝0.01 s时刻，Φ的变化率最大
C．t＝0.02 s时刻，交变电动势达到最大
D．该线圈产生的相应交变电动势的图象如图乙所示磁通量最大处于中性面 磁通量为零变化率最大 处于中性面磁通量最大
变化率为零电动势为零41．如图所示，面积均为S的线圈均绕其对称轴或中心轴在匀强磁场B中以角速度ω匀速转动，能产生正弦交变电动势e＝BSωsin ωt的图是(　　)
线圈只有在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，且从中性面开始计时，产生的电动势e＝BSωsin ωt，由此判断，只有A选项符合．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。 3．如图所示，一单匝闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，转动过程中线框中产生的感应电动势的瞬时值为e＝0.5sin(20t) V，由该表达式可推知以下哪些物理量(　　)
A．匀强磁场的磁感应强度
B．线框的面积
C．穿过线框的磁通量的最大值
D．线框转动的角速度由e＝BSωsin ωt，可得ω＝20 rad/s
由BSω＝0.5可求出BS数值，即磁通量的最大值Φm＝BS4．线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交流电的图象如图所示，由图可知(　　)
A．在A和C时刻线圈处于中性面位置
B．在B和D时刻穿过线圈的磁通量为零
C．在A时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度
D．在A和C时刻磁通量变化率绝对值最大中性面时磁通量最大 感应电动势为零 感应电流为零 与磁感线平行时磁通量为零 磁通量的变化率最大 感应电动势最大 感应电流最大 谢谢观看!