高中物理 5.1交變電流 新人教版選修

第一節(jié)交變電流第五章交變電流.直流電(DC)

電流方向不隨時(shí)間而改變.一、交變電流(AC)交變電流(交流):大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流..演示：.二、交變電流的產(chǎn)生矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).

為了能更方便地說(shuō)明問(wèn)題，我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來(lái)分析.

.(甲)

B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面沒(méi)有邊切割磁感應(yīng)線.B∥S，φ=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向b到a(乙)a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應(yīng)線，.(丙)B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面.B∥S，φ=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向a到b.設(shè)正方形線圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)稱軸以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為O．1、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變多少次？2、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最大？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小？3、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最小？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最??？回答問(wèn)題：4、試推導(dǎo)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化規(guī)律公式。.

1．中性面：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．（1）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零．（2）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次．.

三．交變電流的變化規(guī)律

以線圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（ab和cd邊切割磁感線）所以令則有

e為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢(shì)的最大值（峰值）．=NBωS.成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)．

（1）電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化（2）電流按正弦規(guī)律變化

（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化

電流通過(guò)R時(shí)：.四、交流電的圖像

abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB.五、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(jì)算機(jī)中的矩形脈沖(4)激光通信中的尖形脈沖.1、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。3、交變電流的變化規(guī)律：（1）方向變化規(guī)律-------線圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。

（2）大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫電動(dòng)勢(shì)的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值小結(jié)2、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).１、交變電流：

和

都隨時(shí)間做

的電流叫做交變電流．電壓和電流隨時(shí)間按

變化的交流電叫正弦交流電．２、交流電的產(chǎn)生：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，線圈中就會(huì)產(chǎn)生

．３、當(dāng)線圈平面垂直于磁感線時(shí)，線圈各邊都

不切割磁感線，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，這樣的位置叫做

．線圈平面每經(jīng)過(guò)

中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，因此線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向改變

．大小方向周期性變化正弦規(guī)律感應(yīng)電流中性面兩次.４、線圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是ω，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值是Em，那么在任一時(shí)刻t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e為

．若線圈電阻為Ｒ，則感應(yīng)電流的瞬時(shí)值Ｉ為

．0Eme-Emte=Emsinωti=(Em/R)·sinωt.５、交流發(fā)電機(jī)有兩種，即