高中物理 《交變電流》課件

5-1交變電流5-1交變電流轉子電刷電刷定子轉子電刷電刷定子【演示實驗】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光通過二極管的電流方向發(fā)生變化線框中產生的感應電流方向是變化的G||－|－－【演示實驗】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光通過二極管的電流方向概念:1.交變電流:

大小和方向都隨時間做周期性的變化.

簡稱交流（AC）

2.恒定電流:大小和方向不隨時間變化的電流

直流電:方向不隨時間變化的電流。概念:1.交變電流:2.恒定電流:大小和方向不隨時間變問題1.在線圈轉動過程中,是磁場變化還是導體棒切割產生電動勢？a(b)(c)dvvacdHFb問題2.這兩條邊是否一直在切割?哪些邊在切割?問題1.在線圈轉動過程中,是磁場變化還是導體棒切割產生電動勢中性面的概念思考:在這個位置磁通量是多大?電動勢是零此時線圈所在的平面叫做中性面a(b)(c)dvvabcdHF中性面的概念思考:在這個位置磁通量是多大?電動勢是零此時線圈問題3.線框繞過ad和bc邊中點的軸旋轉,角速度大小為ω.問:ab邊和cd邊在B與S平行時產生的電動勢分別是多大?acdHF問題3.線框繞過ad和bc邊中點的軸旋轉,角速度大小為ω.a(b)(c)dvvacdHF中性面用,,和表示a(b)(c)dvvacdHF中性面用,,問題4.線框在與中性面垂直位置時產生的感應電動勢是多大?a(b)(c)dvvE

=Eab+Ecd=BLabLadω=Bsω思考:磁通量是多大?acdHF中性面問題4.線框在與中性面垂直位置時產生的感應電動勢是多大?a(問題5.若單匝線框從中性面開始轉動,經過一段時間t,在這一時刻整個線框產生的電動勢又是多大?θVVacdHF中性面問題5.若單匝線框從中性面開始轉動,經過一段時間t,在這一時θVVθθV⊥V∥V∥V⊥acdHFb(θ=ωt)中性面瞬時值θVVθθV⊥V∥V∥V⊥acdHFb(θ=ωt)中性面瞬瞬時值峰值問題6.若n匝線框電動勢又是多大?θV3V4acdHFb中性面瞬時值峰值問題6.若n匝線框電動勢又是多大?θV3V4acd問題7.若有n匝線框在勻速轉動,整個線框的總電阻為r,外電阻為R,則通過電阻的電流和電阻兩端的電壓分別是多少?θV3V4vui中性面問題7.若有n匝線框在勻速轉動,整個線框的總電阻為r,外電阻問題8.前面是用表達式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交流電的變化規(guī)律?cbdaaaaabbbddddccc問題8.前面是用表達式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=nBsωEm作圖時規(guī)定感應電動勢正方向為dcbadcbdaaaaabbbddddccctωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=ntωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImcbdaaaaabbbddddccc作圖時規(guī)定感應電流正方向為dcbad思考：線圈在什么位置電流方向會發(fā)生改變？

tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImc【例１】如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B=2T，匝數n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉動，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，（1）感應電動勢的最大值；（2）設時間t=0時線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；abcdOO/B【例１】如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B=2T，匝數n=例２線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生交變電流的圖象如圖所示，由圖示可知（）

A、在A和C時刻線圈處于磁通量變化率最大位置

B、在A和C時刻穿過線圈的磁通量為最大

C、在B時刻到D時刻線圈轉過的角度為π弧度

D、若從B時刻到D時刻經過0.01s，則在1s內交變電流的方向改變100次

ACD例２線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生交變電流的圖象如圖所示，本節(jié)課小結:2、正弦式交變電流的規(guī)律:(從中性面開始計時)3、中性面的特點：1、交變電流:大小和方向都隨時間做周期性的變化磁通量最大為Φm；

e=0；電流方向改變。其中本節(jié)課小結:2、正弦式交變電流的規(guī)律:(從中性面開始計時)15-1交變電流5-1交變電流轉子電刷電刷定子轉子電刷電刷定子【演示實驗】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光通過二極管的電流方向發(fā)生變化線框中產生的感應電流方向是變化的G||－|－－【演示實驗】觀察二極管的發(fā)光情況交替發(fā)光通過二極管的電流方向概念:1.交變電流:

大小和方向都隨時間做周期性的變化.

簡稱交流（AC）

2.恒定電流:大小和方向不隨時間變化的電流

直流電:方向不隨時間變化的電流。概念:1.交變電流:2.恒定電流:大小和方向不隨時間變問題1.在線圈轉動過程中,是磁場變化還是導體棒切割產生電動勢？a(b)(c)dvvacdHFb問題2.這兩條邊是否一直在切割?哪些邊在切割?問題1.在線圈轉動過程中,是磁場變化還是導體棒切割產生電動勢中性面的概念思考:在這個位置磁通量是多大?電動勢是零此時線圈所在的平面叫做中性面a(b)(c)dvvabcdHF中性面的概念思考:在這個位置磁通量是多大?電動勢是零此時線圈問題3.線框繞過ad和bc邊中點的軸旋轉,角速度大小為ω.問:ab邊和cd邊在B與S平行時產生的電動勢分別是多大?acdHF問題3.線框繞過ad和bc邊中點的軸旋轉,角速度大小為ω.a(b)(c)dvvacdHF中性面用,,和表示a(b)(c)dvvacdHF中性面用,,問題4.線框在與中性面垂直位置時產生的感應電動勢是多大?a(b)(c)dvvE

=Eab+Ecd=BLabLadω=Bsω思考:磁通量是多大?acdHF中性面問題4.線框在與中性面垂直位置時產生的感應電動勢是多大?a(問題5.若單匝線框從中性面開始轉動,經過一段時間t,在這一時刻整個線框產生的電動勢又是多大?θVVacdHF中性面問題5.若單匝線框從中性面開始轉動,經過一段時間t,在這一時θVVθθV⊥V∥V∥V⊥acdHFb(θ=ωt)中性面瞬時值θVVθθV⊥V∥V∥V⊥acdHFb(θ=ωt)中性面瞬瞬時值峰值問題6.若n匝線框電動勢又是多大?θV3V4acdHFb中性面瞬時值峰值問題6.若n匝線框電動勢又是多大?θV3V4acd問題7.若有n匝線框在勻速轉動,整個線框的總電阻為r,外電阻為R,則通過電阻的電流和電阻兩端的電壓分別是多少?θV3V4vui中性面問題7.若有n匝線框在勻速轉動,整個線框的總電阻為r,外電阻問題8.前面是用表達式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交流電的變化規(guī)律?cbdaaaaabbbddddccc問題8.前面是用表達式表示交流電的變化規(guī)律,怎樣用圖象表示交tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=nBsωEm作圖時規(guī)定感應電動勢正方向為dcbadcbdaaaaabbbddddccctωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=ntωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImcbdaaaaabbbddddccc作圖時規(guī)定感應電流正方向為dcbad思考：線圈在什么位置電流方向會發(fā)生改變？

tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πiImc【例１】如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B=2T，匝數n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉動，角速度ω=200rad/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，（1）感應電動勢的最大值；（2）設時間t=0時線圈平面與磁感線垂直，寫出線圈中感應電動勢的瞬時值表達式；abcdOO/B【例１】如圖所示，勻強磁場的磁感應強度B=2T，匝數n=例２線圈在勻強磁場中勻速轉動，產生交變電流的圖象如圖所示，由圖示可知（）

A、在A和C時刻線圈處于磁通量變化率最大位置

B、在A和C時刻穿過線圈的磁通量為最大

C、在B時刻到D時刻線圈轉過的角度為π弧度