教科版_选修3-2_ 第二章 交变电流 _ 1. 交变电流课件25张PPT

三峡水电站
莱芜岛风力发电站
尼加拉瀑布
　　从法拉第发现电磁感应现象后，人们对电的研究和应用进入了一个新的里程…
第五章　交变电流
一、交变电流
1、交变电流：
大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流(AC)。
2、直流电：
方向不随时间变化的电流叫做直流电,简称直流（DC）。
二、交变电流的产生（交流发电机）
1、发电机的基本构造
线圈：转轴垂直于磁场方向
磁极：磁极间形成匀强磁场
为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？
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
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B→A
A(B)
D(C)
A(B)
D(C)
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A→B
D(C)
A(B)
B
D(C)
A(B)
B
3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么
位置时线圈中电流最大？
线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；
转到乙、丁位置时线圈中电流最大！
A(B)
D(C)
A(B)
D(C)
D(C)
A(B)
B
D(C)
A(B)
B
　　在线圈的转动过程中，穿过线圈的磁通量、线圈中的感应电动势、感应电流有什么特点？
线圈经过甲、丙位置时，电流方向发生改变。
①线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零。
②线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周（交流电的一个周期） ，两次经过中性面，交流电的方向改变两次。
中性面
A(B)
D(C)
与磁感线垂直的平面
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）．
=NBωS
若为N匝线圈
1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产
生的交变电流按照正弦函数的规律变化——正弦式交流电
正弦式交流电的产生的描述
2、Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值——峰值，
ω为线圈转动的角速度
3、此表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立
e为瞬时值
4、若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧姆定律
R两端的电压为
四、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
　交流发电机
　　
　　发电机的基本组成?
　　发电机的基本种类?
交流发电机简介
（1）发电机的基本组成：
①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）
②用来产生磁场的磁极
（2）发电机的基本种类
①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）
②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
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=Emsinωt Em=NBSω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
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
Em
- Em
（1）线圈与磁感线垂直时
①感应电动势_____,磁通量_____。
②是电流方向_________的位置。
（2）当线圈与磁感线平行时：
感应电动势_____，磁通量_____。
（3）线圈连续匀速转动的过程中：
电流的大小和方向都做______变化。
0
e
t
最小
最大
最大
最小
发生变化
周期性
下列表示交变电流的有（ ）
例1
i
i
t
t
i
t
(A)
(B)
(C)
(D)
0
0
0
0
t
(E)
0
t
e
u
CE
设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B.
B
v
A(B)
D(C)
t=0
θ
v11
v⊥
中性面
线圈与中性面的夹角是多少？
AB边的速度多大？
AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
AB边中的感应电动势多大？
线圈中的感应电动势多大？