教科版_选修3-2_ 第二章 交变电流 _ 1. 交变电流课件34张PPT

第一节 交变电流 【演示】手摇发电机 观察二极管的发光情况 交替发光 通过二极管的电流方向是周期性变化的 线框中产生的感应电流方向是变化的 单向导电性 概念: 1.交变电流: 大小和方向都随时间做周期性的变化. 简称交流（AC） 2.直流电: 方向不随时间变化的电流（DC） 恒定电流:大小和方向不随时间变化的电流 问题: 观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些 是交变电流? i t 0 (2) i t 0 (1) i t 0 (3) i 0 t (4) i 0 t (5) （1）（2）（5） 转子 电刷 电刷 定子 交流电的的产生(以AB边为例) B A A B 甲到乙、乙到丙的过程电流方向 丙到丁、丁到甲的过程电流方向 丙 乙 丁 甲 电流方向发生改变 电流方向发生改变 无 有,B到A 无 有,从A到B 问题:若单匝线框从中性面开始转动,经过一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电动势又是多大? a c d H F θ V3 V4 中性面 V3 θ θ V3⊥ V3∥ V4⊥ V4∥ 瞬时值 峰值 (θ=ωt ) e1=BLab V3⊥+BLcd V4⊥ =BL1v3sin wt+ BL1 V4sin wt =BL1wL2/2 sin wt+ BL1wL2/2 sin wt =BWL1L2 sin wt= BWS sin wt 问题:若有n匝线框在匀速转动,整个线框的总电阻为r,外电阻为R,则通过电阻的电流和电阻两端的电压分别是多少? v u i θ V3 V4 中性面 瞬时值 瞬时值 峰值 峰值 小结: 通过以上分析可知：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，可以得到按正弦规律变化的交变电流,这种交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流. 在目前的电力系统中应用的大多是正弦式电流. t ωt T 3T/4 T/2 T/4 O 3π/2 π π/2 2π e Em=nBsω Em 作图时规定感应电动势正方向为dcbad c b d a a a a a b b b d d d d c c c t ωt T 3T/4 T/2 T/4 O 3π/2 π π/2 2π i Im 例1 线圈在匀强磁场中匀速转动，产生交变电流的图象如图所示，由图示可知（ ） A、在A和C时刻线圈处于磁通量变化率最大位置 B、在A和C时刻穿过线圈的磁通量为最大 C、在B时刻到D时刻线圈转过的角度为π弧度 D、若从B时刻到D时刻经过0.01s，则在1s内交变电流的方向改变100次 　　 ACD 【例2】 如图所示，匀强磁场的磁感应强度B=2 T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，角速度ω=200 rad/s。已知ab=0.1 m，bc=0.2 m. （1）感应电动势的最大值. （2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； a b c d O O/ B 本节课小结: 2、正弦式交变电流的规律:(从中性面开始计时) 3、中性面的特点： 1、交变电流: 大小和方向都随时间做周期性的变化 磁通量最大为Φm； e=0；电流方向改变。 峰值 回顾解释【演示1】中小灯泡为什么会闪亮? 一个周期中闪亮几次? t ωt T 3T/4 T/2 T/4 O 3π/2 π π/2 2π u Um t1 t2 t3 t4 U1 -U1 1、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的（ ） A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 D 巩固练习： 2、如图，匀强磁场的磁感应强度B=2 T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，转速n=50 r/s。已知 ab=0.1 m，bc=0.2 m，线圈的总电阻R=12Ω， 试求： （1）线圈中感应电动势和感应电流的最大值； （2）当ωt=30°时，线圈中感应电动势和感应电 流的瞬时值各是多大？ a b c d O O/ B 科学漫步 思考：若线框从垂直中性面开始计时，在t时刻线圈中的感应电动势？并画出图象。 e=nBsωcosωt=Emcosωt t ωt T 3T/4 T/2 T/4 O 3π/2 π π/2 2π e Em 类比延伸 如图所示， ABC 是由均匀细导线制成面积为S的等边三角形线框，它以 AC 为转轴，在磁感应强度为 B 的恒 ... ...