《交變電流》課件1

第三節(jié)交變電流交流電的勝利為了打破愛迪生的技術(shù)壟斷，特斯拉特地制作了一個“特斯拉線圈”，它是由一個感應(yīng)圈、兩個大電容器和一個初級線圈僅幾圈的互感器組成.這種裝置可以產(chǎn)生頻率很高的高壓電流，不過這種高壓電的電流極小，對人體不會產(chǎn)生顯著的生理效應(yīng).

特斯拉在一次記者招待會上，用這種裝置使電流通過自己的身體，點亮了電燈，甚至還熔化了電線，使在場的記者一個個驚訝得目瞪口呆，取得了極大的宣傳效果.

特斯拉的勝利，加速了交流電的推廣使用.現(xiàn)在我們知道，低頻交流電和直流電一樣危險，至于低頻高壓交流電就更加危險，因此千萬不要隨便重復(fù)特斯拉的實驗.要點1關(guān)于交變電流的理解1．交變電流的產(chǎn)生交變電流的產(chǎn)生是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用，因此遵守法拉第電磁感應(yīng)定律.矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，因而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流.由于磁通量的變化不是均勻的，故磁通量的變化率ΔΦ/Δt是隨時間變化的，感應(yīng)電動勢的大小及感應(yīng)電流的大小也隨時間發(fā)生變化，線圈平面過中性面時，電流方向發(fā)生變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流隨時間做周期性變化.2.交變電流的變化規(guī)律(1)中性面：跟磁感線垂直的平面.(2)在如圖甲所示的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的線圈中產(chǎn)生正弦交流電.線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流方向就改變一次.線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流方向改變兩次.(3)規(guī)律：u=Usinωt,i=Isinωt.

(4)圖象：如圖乙所示.例1一個矩形線圈在勻強磁場中轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢

則()A．交變電流的頻率是100πHzB.t=0時，線圈位于中性面C.交變電流的周期是0.02sD.t=0.05s時,e有最大值【解析】由瞬時值表達式知：角速度100πrad/s.感應(yīng)電動勢是按正弦規(guī)律變化，所以t=0時，線圈平面位于中性面.【答案】BC變式遷移1.交流發(fā)電機在工作時的電動勢為e=EmsinωtV,若將電樞的轉(zhuǎn)速提高一倍，同時將電樞所圍面積減小一半，其他條件不變，則其電動勢變?yōu)?)要點2.交變電流的有效值

交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的，讓交流和直流通過相同的電阻，如果它們在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，就把這一直流的數(shù)值叫做這一交流的有效值.正弦式交變電流的有效值與峰值之間的關(guān)系是：各種使用交流的電器設(shè)備上所標的、交流電表所測得的以及我們在敘述中沒有特別加以說明的交變電流的值，都是指有效值.例2.如下圖所示的是一交變電流隨時間變化的圖象，此交變電流的有效值是（）A．4AB.5AC.3.5AD.3.5A【解析】根據(jù)有效值的定義，選擇一個周期（T=0.02s）,由焦耳定律可得5A.【答案】B變式遷移2.如下圖(a）、（b）分別是正弦半波電壓波形和正弦單向脈沖電壓波形，請分別求出它們的有效值.要點3關(guān)于交流電通過電容器的理解

把交流電源接到電容器兩個極板上后，當電源電壓升高時，電源給電容器充電，電荷向電容器極板上聚集，在電路中，形成充電電流；當電源電壓降低時，電容器放電，原來極板上聚集的電荷又放出，在電路中形成放電電流.電容器交替進行充電和放電，電路中就有了電流，好像是交流“通過”了電容器，但實際上自由電荷并沒有通過電容器兩極板間的絕緣介質(zhì).例3如右圖所示的電路中，以下結(jié)論正確的是（）A.a、b若接直流電，燈泡不亮B.a、b若接直流電，燈泡也可發(fā)光C.a、b若接交流電，燈泡發(fā)光，燈泡和電容都有電荷通過D.a、b若接交流電，燈泡發(fā)光，電容中無電荷通過【解析】若接直流電，電