【湖南师大附中内部资料】高中物理选修3精美可编辑课件：5.1交变电流

课件21张PPT。5.1交变电流的产生和变化规律湖南师大附中高二物理备课组　　　穿过闭合电路的磁通量发生变化时，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． 直流电(DC):方向不随时间变化的电流.如果大小和方向都不随时间变化的电流叫恒定电流. 大小和方向都随时间做周期性的变化的电流叫交变电流简称交流(AC). 思考1. 图中的电流i 随时间t 变化的图像中,表示交流电的是( ).BCD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．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．二、交变电流的变化规律如图，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程． 设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，
如图所示，
ab和cd边垂直于
纸面，转轴为O．看动画回答问题：1、线圈转动一周，电流方向改变多少次？
2、线圈转到什么位置时磁通量最大？这时感应电动势是最大还是最小？
3、线圈转到什么位置时磁通量最小？这时感应电动势是最大还是最小？
4、试推导感应电动势大小的变化规律公式。 1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面．
（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，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．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 ）e为电动势在时刻t的瞬时值，
Em为电动势的最大值．=B ωS成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时． 　交流电的图像 总结：
1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。

2.交变电流的变化规律：
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。 大小变化规律-------按正弦规律变化：
e=Emsinωt Em=BSω叫电动势的最大值
i=Imsinωt Im=Em/R叫电流的最大值
u=Umsinωt Um=ImR叫电压的最大值
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。解：Em=BSω=BS2πn =0.01·0.2·0.1·2·3.14·50V=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ω，求线圈从图示位置转过180度时间内的平均感应电动势。其中T=2π/ω１、交变电流：　　　　和　 　　都随时间
做　　 的电流叫做交变电流．
电压和电流随时间按　　　　　　变化的交流电叫正弦交流电．
２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生　　　　　　　．
３、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都　　 不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做　　　　．线圈平面每经过　 　 中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变　　　　．
大小方向周期性变化正弦规律感应电流中性面两次４、线圈从中性面开始转动，角速度是，线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为　　　　　　　 　．若线圈电阻为Ｒ，则感应电流的瞬时值Ｉ为　　　　　　　　．
e= Emsinωti= Em/(R·sinωt)交流发电机简介
５、交流发电机有两种，即　　　　　　
和　　　　　　．其中转动的部分叫　　　，不动的部分叫　　　　　　．发电机转子是由　　　　　　、　　　　　　或其它动力机带动．旋转磁极式旋转电枢式转子定子水轮机蒸汽轮机