交流電的產(chǎn)生1

交變電流一、交流電1、交變電流:大小和方向隨時(shí)間周期性變化的電流,簡(jiǎn)稱(chēng)交流電2、直流電:方向不隨時(shí)間變化的電流。二、交流發(fā)電機(jī):（1）發(fā)電機(jī)的基本組成：①用來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線(xiàn)圈（叫電樞）②用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極（2）發(fā)電機(jī)的基本種類(lèi)①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子三、線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線(xiàn)圈中的電流特性

中性面①中性面在垂直于磁場(chǎng)位置．②線(xiàn)圈通過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大a(b)d(c)B1、觀察到線(xiàn)圈中電流方向是變化的

線(xiàn)圈從什么位置開(kāi)始改變電流方向？

線(xiàn)圈平面每轉(zhuǎn)過(guò)中性面時(shí)，線(xiàn)圈中感應(yīng)電流方向改變一次，轉(zhuǎn)動(dòng)一周線(xiàn)圈兩次通過(guò)中性面，故一周里線(xiàn)圈中電流方向改變兩次．2、再觀察電流強(qiáng)度與線(xiàn)圈位置的關(guān)系

中性面時(shí)電流最小，與中性面垂直時(shí)電流最大

我國(guó)使用的交流電的頻率是50HZ，請(qǐng)問(wèn)1s內(nèi)電流方向改變多少次？

四、交變電流的變化規(guī)律（1）線(xiàn)圈平面垂直于磁感線(xiàn)（甲圖），ab、cd邊此時(shí)速度方向與磁感線(xiàn)平行，線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，沒(méi)有感應(yīng)電流．

中性面的特點(diǎn)：線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小為零，磁通量變化率最小，感應(yīng)電流為零．vvBvv（2）當(dāng)線(xiàn)圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)

時(shí)（乙圖），即線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行時(shí)，ab、cd邊的線(xiàn)速度方向都跟磁感線(xiàn)垂直，即兩邊都垂直切割磁感線(xiàn)，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流也最大．Em=2BLV=2BLL/2ω=BωSIm＝=BωS/Ｒ

方向：右手定則垂直中性面的特點(diǎn)：線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行，磁通量為零，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最小最大，磁通量變化率最大，感應(yīng)電流最大．

（3）再轉(zhuǎn)過(guò)

時(shí)（丙圖），線(xiàn)圈又處于中性面位置，線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．a(chǎn)bcdBvv（4）當(dāng)線(xiàn)圈再轉(zhuǎn)過(guò)

時(shí)，處于圖（丁）位置，ab、cd邊的瞬時(shí)速度方向，跟線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)圖（乙）位置時(shí)的速度方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向也跟在（圖乙）位置相反．vv（5）再轉(zhuǎn)過(guò)

線(xiàn)圈處于起始位置（戊圖），與（甲）圖位置相同，線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．Bvv從上面的觀察知道，交流電的電流強(qiáng)度與產(chǎn)生交流電的線(xiàn)圈位置有關(guān)。那么電流強(qiáng)度與線(xiàn)圈位置之間有什么關(guān)系呢？當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到其它任意位置時(shí)，產(chǎn)生的瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)又如何呢？θθv1v2從中性面開(kāi)始，線(xiàn)框轉(zhuǎn)過(guò)的角度為ωt

將v分解

v1＝vsimωt

v1⊥B

v2＝vcosωt

v2∥B

eab＝Blvsinωt

a→b

ecd＝Blvsinωt

c→d

即線(xiàn)框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e＝2Blvsinωt

a→b→c→d．這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流．中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)：

e=N2Blvsinωt=Emsinωt＝NBSωsin2πft電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化。垂直于中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)：e=Emcosωt電流的瞬時(shí)值：電壓的瞬時(shí)值：eR總EmR總eR總i==sinωt=Imsinωtu=iR=Im

Rsinωt=UmsinωtEm=NBSω五、交流電變化的規(guī)律TTT六.圖象表示：當(dāng)閉合矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁感線(xiàn)的軸線(xiàn)做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，閉合線(xiàn)圈中就有交流電產(chǎn)生．結(jié)論：

七、一些其它交變電流交變電流的特點(diǎn)：方向隨時(shí)間變化練習(xí)1：一只矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁力線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，若圖所示為穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間的變化圖線(xiàn)，則下面說(shuō)法正確的是：A．t=0時(shí)，線(xiàn)圈平面與中性面垂直B．t=0.01s時(shí)刻，磁通量的變化率最大C．t=0.02s時(shí)刻，線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)達(dá)到最大D．t=0.015s時(shí)刻，線(xiàn)圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為零2.線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流如圖所示，則（）A．在A和C時(shí)刻線(xiàn)圈平面和磁場(chǎng)垂直B．在B和D時(shí)刻線(xiàn)圈中的磁通量為零C．從A時(shí)刻到B時(shí)刻線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角度為πradD．若從O時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)歷的時(shí)間為0.02s，則該交變電流在1.0s的時(shí)間內(nèi)方向會(huì)改變100次0.02s3、設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.01T，單匝線(xiàn)圈AB邊長(zhǎng)為20cm，寬AD為10cm，轉(zhuǎn)速n為50r/s，求線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值。3、一臺(tái)發(fā)電機(jī)在產(chǎn)生正弦式電流。如