交變電流產(chǎn)生以及描述

1、關(guān)于交變電流的產(chǎn)生及描述第一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月考綱點擊備考指南1.交變電流、交變電流的圖象1.交變電流的產(chǎn)生及描述(e、u、i的瞬時值表達式、峰值、有效值、周期、頻率)，特別是交流電的圖象和有效值的計算是考查的熱點2.變壓器的原理，電壓比、電流比及功率關(guān)系，遠距離輸電問題等是考查的重點2.正弦交變電流的函數(shù)表達式、峰值和有效值3.理想變壓器4.遠距離輸電第二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月交變電流的產(chǎn)生交流發(fā)電機模型第三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖第四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月兩個特殊位置：第一特殊位置：SB中

2、性面特點：2、導體邊不切割磁感線1、磁通量最大=max所以，E感=0，i感=0即：此時線圈中無電流！中性面第五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月特點：2、導體邊垂直切割磁感線1、磁通量為最小，=0第二特殊位置：SB線圈中有感應電流E感=nBS，即：此時線圈中電流最大！第六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月中性面峰值面含義線圈平面與磁場方向垂直線圈平面與磁場方向平行磁通量最大(BS)零磁通量的變化率0最大感應電動勢0最大(nBS)電流方向發(fā)生改變方向不變線圈經(jīng)過中性面時，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，電流方向改變兩次第七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月思

3、考：在線圈旋轉(zhuǎn)至任何一個非特殊位置時的感應電動勢如何計算？（V垂直以線圈從中性面轉(zhuǎn)動為t=0時刻開始計時，經(jīng)過t時間V第八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)、正弦交變電流的圖象eoEmT/42T/43T/4T/23/22tt3、交變電流的圖像和變化規(guī)律第九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月4、交流發(fā)電機1、構(gòu)造2、種類用來產(chǎn)生感應電動勢的線圈（叫電樞）用來產(chǎn)生磁場的磁極旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機（電樞動磁極不動）旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機（磁極動電樞不動）無論哪種發(fā)電機，轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，不動的部分

4、叫定子第十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(3)、交變電流的種類(1)正弦交流電(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓(3)電子計算機中的矩形脈沖(4)激光通信中的尖脈沖第十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月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第十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 4、當線圈平面垂直于磁感線時，線圈各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這樣的位置叫做線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應電流方向就改變一次，因此線圈轉(zhuǎn)動一周，感應電流方向改變 3、交流電的產(chǎn)生：矩形線圈在勻強磁場中繞垂直

5、于磁場方向的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)時，線圈中就會產(chǎn)生 2、交變電流：和 都隨時間做 的電流叫做交變電流電壓和電流隨時間按 變化的交流電叫正弦交流電 大小方向正弦規(guī)律感應電流中性面兩次周期性變化第十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月5、線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是，線圈中的感應電動勢的峰值是Em，那么在任一時刻t感應電動勢的瞬時值e為若線圈電阻為，則感應電流的瞬時值為 0Em e-Emte=Emsinti=(Em/R)sint第十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 應用升級1一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動，穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖1013甲所示，則下

6、列說法正確的是 ()At0時刻，線圈平面與中性面垂直Bt0.01 s時刻，的變化率最大Ct0.02 s時刻，交流電動勢達到最大D該線圈產(chǎn)生的交流電動勢的圖像如圖乙所示B第十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月答案：B第十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月如圖1016所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生正弦交流電的圖象，當調(diào)整線圈轉(zhuǎn)速后，所產(chǎn)生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關(guān)于這兩個正弦交流電的說法正確的是()A在圖中t0時刻穿過線圈的磁通量均為零B線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比為32C交流電a的瞬時值為u10sin 5t(V)【變式1】圖1016BCD第十九張，PPT共四

7、十四頁，創(chuàng)作于2022年6月解析由圖可知t0時刻時感應電動勢為零，穿過線圈的磁通量最大，選項A錯誤；由圖可知Ta0.4 s，Tb0.6 s，線圈先后兩次轉(zhuǎn)速之比nanbTbTa32，選項B正答案BCD第二十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月典題例析如圖所示，一矩形線圈abcd放置在勻強磁場中，并繞過ab、cd中點的軸OO以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角45時(如圖乙)為計時起點，并規(guī)定當電流自a流向b時電流方向為正。則如圖1017所示的四幅圖中正確的是 ()答案D第二十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、描述交

8、變電流大小的物理量 第二十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速旋轉(zhuǎn)時，電動勢最大值：2、最大值(峰值)：1、瞬時值0t/sU/VUm電壓最大值電壓瞬時值第二十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月甲、乙圖中電爐燒水,設(shè)壺材料相同、水質(zhì)量相等、水的初溫相同若直流電源用10分鐘把水燒開，而第二次用交流電時也用10分鐘把水燒開3有效值第二十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月我的電流是恒定的3A我10分鐘把水燒開我10分鐘也把水燒開！我的電流是變化的我的電流有效值是3A第二十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月3有效值（1）定義：使交

9、變電流和直流通過相同阻值的電阻，如果它們在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交變電流的有效值（熱效應相同）（2）說明：交變電流的有效植根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定，與電流的方向無關(guān)，計算電功和熱量必須用有效值有效值一般與所取時間的長短有關(guān)，在無特別說明時是以一個周期的時間來確定有效值的交流電壓表和電流表通過交流電時，實際上已經(jīng)由電表內(nèi)部元件把交流電變成了等效的直流，所以讀出的就是交流的有效值，并且電表的指針不會忽左忽右地擺動。注意：電容器的耐壓值是交流的最大值。第二十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(4)一般用電器上標注的額定值是有效值，而電容器上標注的是最大值4平均值

10、：計算通過某導體截面的電量一定要用平均值。(3)正弦（或余弦）交變電流有效值與最大值之間的關(guān)系第二十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月典題例析一個10 的電阻，它兩端的電壓u隨時間t的變化規(guī)律如圖10110所示，則 ()D第三十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月答案D第三十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月C第三十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月答案：C第三十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月典題

11、例析一個電阻為r、邊長為L的正方形線圈abcd共N匝，線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸OO以如圖10112所示的角速度勻速轉(zhuǎn)動，外電路電阻為R。 圖10112第三十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(1)說明此刻線圈感應電流的方向。(2)線圈轉(zhuǎn)動過程中感應電動勢的最大值有多大？(3)線圈平面與磁感線夾角為60時的感應電動勢為多大？(4)設(shè)發(fā)電機由柴油機帶動，其他能量損失不計，線圈轉(zhuǎn)一周，柴油機做多少功？ (5)從圖示位置開始，線圈轉(zhuǎn)過60的過程中通過R的電量是多少？(6)圖中電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？第三十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月電阻為1 的矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸，在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的圖象如圖1018所示現(xiàn)把交流電加在電阻為9 的電熱絲上，下列判斷正確的是()A線圈轉(zhuǎn)動的角速度100 rad/sB在t0.01 s時刻，穿過線圈的磁通量最大C電熱絲兩端的電壓U100 VD電熱絲此時的發(fā)熱功率P1 800 W【變式】圖1018D第四十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月答案D第四十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6