魯科版選修32交變電流是怎樣產生的 課件（22張）.ppt

第2節(jié)交變電流是怎樣產生的 1 交流發(fā)電機 用來產生感應電動勢的線圈 電樞 用來產生磁場的磁極 交流發(fā)電機模型的原理簡圖 滑環(huán)和電刷 旋轉電樞式發(fā)電機 旋轉磁極式發(fā)電機 無論哪種發(fā)電機 轉動的部分都叫做轉子 固定不動的部分叫做定子 區(qū)別 前者 感應電動勢不能很高 后者 能克服上述缺點 提供很高的電壓 大型發(fā)電機大多是旋轉磁極式 兩種發(fā)電機的比較 實驗現象 表頭的指針左右擺動 交變電流 大小和方向都隨時間做周期性變化的電流 思考 這樣的交變電流是怎樣產生的 為了能更方便地說明這個問題 我們將立體圖轉化為平面圖來分析 特點 b s 最大 e 0 i 0中性面 沒有邊切割磁感線 甲 特點 b s 0 e最大 i最大 感應電流方向a b c d 乙 ab dc邊垂直切割磁感線 特點 b s 最大 e 0 i 0中性面 沒有邊切割磁感線 丙 特點 b s 0 e最大 i最大 感應電流方向d c b a ab dc邊垂直切割磁感線 丁 開始新的周期 戊 設正方形線圈的邊長為l 在勻強磁場b中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度 勻速轉動 如圖所示 ab和cd邊垂直于紙面 轉軸為oo 1 線圈轉動一周 電流方向改變多少次 2 線圈轉到什么位置時磁通量最大 這時感應電動勢是最大還是最小 3 線圈轉到什么位置時磁通量最小 這時感應電動勢是最大還是最小 回答問題 正弦交變電流的圖像 中性面 線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面 1 線圈經過中性面時 穿過線圈的磁通量最大 但磁ab和cd邊都不切割磁感線 通量的變化率為零 線圈中的電動勢為零 2 線圈每經過中性面1次 感應電流的方向就改變1次 線圈每轉過1周 兩次經過中性面 感應電流的方向就變化2次 另外 因為感應電流是感應電動勢提供的 所以線圈轉動所產生的感應電動勢也是隨時間做周期性變化的 感應電動勢隨時間做周期性變化究竟遵循怎樣的規(guī)律呢 3 交變電流的變化規(guī)律 由上面兩式可得 又 且 串聯(lián) 所以整個線圈產生的電動勢 令 則 表示電動勢的瞬時值 表示電動勢能達到的最大值 如有n匝線圈 則 成立條件 轉軸垂直勻強磁場 經中性面開始計時 設線圈和電阻構成閉合回路 總電阻為r 則電路中電流 令 則 表示電流的最大值 設外電路的電阻為 由歐姆定律可知路端電壓為 表示電壓的最大值 則 正弦交變電流的圖像 大小變化規(guī)律 按正弦規(guī)律變化 叫電動勢的最大值叫電流的最大值叫電壓的最大值 1 交流發(fā)電機 旋轉磁極式旋轉電樞式 2 交變電流的產生原理及變化規(guī)律 方向變化規(guī)律 線圈平面每經過中性面一次 感應電流的方向就改變一次 線圈轉動一周 感應電流的方向改變兩次 如有n匝線圈 則 1 交流發(fā)電機有兩種 即和 其中轉動的部分叫 不動的部分叫 旋轉磁極式 旋轉電樞式 轉子 定子 2 當線圈平面垂直于磁感線時 線圈各邊都不切割磁感線 線圈中沒有感應電流 這樣的位置叫做 線圈平面每經過中性面一次 感應電流方向就改變次 因此線圈轉動一周 感應電流方向改變次 3 線圈從中性面開始轉動 角速度是 線圈中的感應電動勢的峰值是em 那么在任一時刻t感應電動勢的瞬時值e為 若線圈電阻為 則感應電流的瞬時值i為 中性面 1 2 5 交流發(fā)電機工作時的電動勢的變化規(guī)律為 如果轉子的轉速n提高一