(
课件网) 第三章 交变电流 3.1交变电流 导 学生电源 例1：在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是（ ） ABD t i A B D C 干电池 思 1、结合三维图和二维图，根据线框的不同位置，判断是否有感应电流？ 以及感应电流的方向？在三维图中画出电流方向？ 2、线圈转动一周，电流方向改变多少次？ 2次 议 1、矩形线圈AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B，设线圈平面从中性面开始转动，角速度是ω．经过时间t，求此时的感应电动势. B v A(B) D(C) t=0 θ v11 v⊥ θ 线圈与中性面的夹角是多少？ AB边的速度多大？ AB边切割磁感线的有效速度多大？ AB边中的感应电动势多大？ ⑥ 若为N匝线圈，则感应电动势多大？ 2、请根据你得到的电动势和时间的关系画图像 ⑤整个线圈中的感应电动势多大？ 议 3、若已知，导线框电阻为r，外接电阻为R，则干路电流i和路端电压u与时间t的关系也是正弦图像吗？ 4、磁通量关于时间的变化是什么样的？ e=0时，Φ=_____ e=Em时，Φ=_____ 5、中性面：垂直磁场方向的平面 Φ u i e 评 B v A(B) D(C) 中性面 ωt t = 0 v‖ v⊥ ωt 若线圈从中性面的垂面（峰值面）开始计时，e-t、Φ-t 图像如何改变？ 负载两端电压变化规律： 流过负载的电流变化规律： 说明：物理学中，正弦交变电流与余弦交变电流(本质规律都相同)统称为正弦式交流电 线圈（叫电枢） →产生感应电动势 磁极 →产生磁场 ①基本组成 ②基本种类 旋转电枢式 →电枢动，磁极不动 旋转磁极式 →磁极动，电枢不动 三、交流发电机 无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子。 评 电压高会火花放电、电枢无法做大 高电压、高功率输出 例2：一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=100πrad/s ，试写出电动势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表达式。 解：假定发电机从线圏中性面开始计时，线圏中电动势的瞬时表达式为： e=Emsinwt 数据代入：e=400sin100πt 不计发电机线圈内阻，电流中电流峰值： 所以瞬时值：i=Imsinwt=0.2sin100πt. 检 例3：KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某竖直固定轴以角速度w匀速转动。在MN边与磁场方向的夹角到达30°的时刻，导线框中产生的瞬时电动势e的大小是多少 标出线框此时电流的方向。已知线框按俯视的逆时针方向。 解：Kl边与磁场方向成30°时，线圈平面与中性面夹角为60°。此时感应电动势为： e=Emsinwt=BSwsin60° 代入数据得： 检 课堂小结 一、交变电流 ①交流电： 大小和方向都随时间做周期性变化 ②直流电： 方向不随时间变化 大小 不变 变化 （恒定电流） 二、交变电流的产生 ①线圈旋转过程中只有AB和CD边在做切割磁感线的运动，产生E感 ②线圈每转动一周，两次经过中性面，交流电的方向改变两次。 ③中性面：与磁场垂直的平面 特点：磁通量最大，E感=0，I感=0。 ④与中性面垂直的平面：磁通量为0，E感最大，I感最大。 三、交变电流的变化规律 e=Emsinwt 感应电动势： （Em为峰值，Em=NBSw） 路端电压： 电路中的电流： u=Umsinwt i=Imsinwt 线圈（叫电枢） →产生感应电动势 磁极 →产生磁场 ①基本组成 ②基本种类 旋转电枢式 →电枢动，磁极不动 旋转磁极式 →磁极动，电枢不动 四、交流发电机 无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子。 第三章 交变电流 3.1交变电流 第二课时 导 导 思 议 1、有多个面积相同的不同形状的单匝线圈，以相同的角速度从中性面开始绕垂直磁场方向的轴 ... ...
