交變電流的產(chǎn)生sun.ppt

電流方向不隨時(shí)間而改變,直流電(DC),電流方向隨時(shí)間而改變,實(shí)驗(yàn),交流電(AC),第五章 交變電流,一、交變電流,1、交變電流：,大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流(AC)。,2、直流電：,方向不隨時(shí)間變化的電流叫做直流電,簡稱直流（DC）。,1.交流發(fā)電機(jī)模型的原理簡圖,二、交變電流的產(chǎn)生（交流發(fā)電機(jī)）,為什么矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈里能產(chǎn)生交變電流？,線圈,圓環(huán),電刷,使線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保 持與外電路的連接,交變電流產(chǎn)生示意圖：,2.交變電流的產(chǎn)生,四個(gè)圖中當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線圈中沒有電流？轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線圈中由感應(yīng)電流，并確定感應(yīng)電流的方向？,線圈轉(zhuǎn)到甲、丙位置時(shí)線圈中沒有電流；-中性面 轉(zhuǎn)到乙、丁位置時(shí)線圈中電流最大！-平行面,3.兩個(gè)面特點(diǎn),推導(dǎo)： 設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是經(jīng)過時(shí)間t，AB、CD寬L1，AD、BC長L2 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B.,中性面,線圈與中性面的夾角是多少？,此時(shí)線圈的磁通量怎樣表示？,畫出磁通量隨時(shí)間的變化圖像？,線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大??？（利用導(dǎo)數(shù)）,線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化圖像？,線圈轉(zhuǎn)到甲、丙位置時(shí)線圈中沒有電流；-中性面 磁場與線圈平面垂直磁通量最大磁通量的變化率為零電動(dòng)勢為零電流為零電流方向改變 轉(zhuǎn)到乙、丁位置時(shí)線圈中電流最大！-平行面 磁場與線圈平面平行磁通量為零磁通量的變化率最大電動(dòng)勢最大電流最大電流方向不變,三交變電流的變化規(guī)律 以線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢（AB和CD邊切割磁感線 ）,所以,令,則有,e為電動(dòng)勢在時(shí)刻t的瞬時(shí)值， Em為電動(dòng)勢的最大值（峰值）,=NBS,若為N匝線圈？,=NBS=NM,又,1、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的交變電流按照正弦函數(shù)的規(guī)律變化正弦式交流電(軸位置變化?平行呢?非矩形線圈呢?),2、此表達(dá)形式僅在從中性面開始計(jì)時(shí)的情況下成立,平行面呢?,e=Emsin(Wt+),了解相位與初相?,e=EmcosWt,3.交流電的圖像?能否畫出 -t圖像？在圖像上找到兩面？,線圈每經(jīng)過中性面一次，交流電方向改變一次，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周（交流電的一個(gè)周期） ，兩次經(jīng)過中性面，交流電的方向改變兩次。,4、若該線圈給外電阻R供電，設(shè)線圈本身電阻為r，由閉合電路歐姆定律,路端電壓(R兩端的電壓)?,四、交變電流的種類,自學(xué)：交流發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)的基本組成? 發(fā)電機(jī)的基本種類?,五.交流發(fā)電機(jī)簡介,（1）發(fā)電機(jī)的基本組成： 用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的線圈（叫電樞） 用來產(chǎn)生磁場的磁極 （2）發(fā)電機(jī)的基本種類 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動(dòng)磁極不動(dòng)） 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動(dòng)電樞不動(dòng)）,無論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子,小結(jié),（1）線圈與磁感線垂直時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢_,磁通量_。,是電流方向_的位置。,（2）當(dāng)線圈與磁感線平行時(shí)：,感應(yīng)電動(dòng)勢_，磁通量_。,（3）線圈連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中：,電流的大小和方向都做_變化。,理解:,最小,最大,最大,最小,發(fā)生變化,周期性,下列表示交變電流的有（ ）,1.,CE,鞏固練習(xí),3. 一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，下面說法中正確的是( )：,T1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零； T2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大； T3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大； 每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大。,答案： D,練習(xí)4,一臺(tái)發(fā)電機(jī)在產(chǎn)生正弦式電流。如果發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢的峰值為 Em=400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為=314rad/s，試寫出電動(dòng) 勢瞬時(shí)值的表達(dá)式。如果這個(gè)發(fā)電機(jī)的外電路只有電阻元件，總 電阻為2000，電路中電流的峰值是多少？寫出電流瞬時(shí)值的表 達(dá)式。,e=EmsinWt=400sin3