课件69张PPT。第十一章 交变电流 传感器 第1讲 交变电流的产生和描述【知识导图】大小和方向周期性变化正弦式锯齿形正弦式交变电流一次周期性变化1S内在某一时刻最大值在相同的时间内产生的热量相等平均值【微点拨】 1.求解交变电流瞬时值表达式的思路: (1)确定正弦交变电流的峰值。根据已知图象读出或由 公式Em=nBSω、Im= 求出相应峰值。(2)明确线圈的初始位置,找出对应的函数关系式。 ①线圈从中性面位置开始转动,函数式为i=Imsinωt。 ②线圈从垂直中性面位置开始转动,函数式为i=Imcosωt。2.片段正弦式电流的有效值:若图象部分是正弦式(余 弦式)交变电流,其中的 周期(但必须是从0到最大值 或从最大值到0)和 周期部分的有效值和最大值之间 的关系仍然为【慧眼纠错】 (1)大小变化而方向不变的电流也叫交变电流。 纠错:_____。 (2)矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,一定会产生正 弦式交变电流。 纠错:_____ _____。方向不变的电流为直流电矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,产生正弦式交变电流(3)线圈在磁场中每转动一周,感应电动势和感应电流 的方向都改变一次。 纠错:_____ _____。线圈经过中性面时方向改变一次,而一个周期内线圈经过中性面两次(4)交变电流电压的有效值和峰值之间的关系是U= Um。 纠错:_____ _____。只有正弦式交变电流的有效值和峰值之间才满足U= Um的关系考点1 正弦式交变电流的产生及变化规律 【典题探究】 【典例1】(2018·资阳模拟)如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO′匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示。若外接电阻的阻值R=9 Ω,线圈的电阻r=1 Ω,则下列说法正确的是 导学号04450235( )A.线圈转速为100π rad/s B.0.01 s末穿过线圈的磁通量最大 C.通过线圈的最大电流为10 A D.电压表的示数为90 V【解题探究】 (1)线圈在中性面和垂直中性面时在磁通量、磁通量变化率、感应电动势等方面有什么特点? 提示:在中性面时磁通量最大,磁通量变化率、感应电动势为0;在垂直中性面时磁通量为0,磁通量变化率、感应电动势最大。(2)电压表测量的是感应电动势还是路端电压?电压表的示数为哪个特征值? 提示:路端电压,有效值。【解析】选C。由乙图可知,线圈转动的周期T=0.04 s, 故线圈转速n数值上等于频率,而f= =25 Hz,因此线 圈转速为n=25 r/s,故A项错误;0.01 s末,线圈产生的 感应电动势最大,此时线圈处于与中性面垂直位置,穿 过线圈的磁通量最小为零,故B项错误;根据闭合电路的 欧姆定律可知Im= = A=10 A,故C项正确;电压 表测量的是有效值,故U= R=45 V,故D项错误。【通关秘籍】 1.正弦式交变电流的产生: (1)矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。(2)两个特殊位置的特点。(3)电流方向的改变:线圈通过中性面时,电流方向发生改变,一个周期内线圈通过中性面两次,电流的方向改变两次。 (4)感应电动势的最大值Em=nBSω,与转轴的位置无关,与线圈形状无关。2.正弦式交变电流的变化规律(从中性面开始计时):【考点冲关】 1.(2018·芜湖模拟)交流发电机正常工作时,电动势的变化规律为e=Emsinωt,如果把发电机转子的转速减小一半,并且把电枢线圈的匝数增加一倍,其他条件不变,则 ( )A.电动势的最大值增加一倍 B.电动势的最大值和周期都增加一倍 C.电动势的最大值和周期都减小一半 D.频率减小一半,周期增加一倍【解析】选D。交流发电机工作时的电动势最大值表达 式为:em=nBSω。将发电机转子的转速减小一半,ω减 小为原来的一半;同时将把电枢线圈的匝数n增加一倍, 则由电动势最大值表达式em=nBSω可知,电动势的最大 值不变。设转速为n,周期为T,频率为f,则周期T= , f=n,所以可知发电机转子的转速减小一半,频率减小一 半,周期增加一倍,故D项正确,A、B、C项错 ... ...
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