交變電流課件(上課比賽)

第一節(jié)交變電流概念:1.交變電流:

大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化.

簡(jiǎn)稱(chēng)交流（AC）2.直流電:

方向不隨時(shí)間變化的電流（DC）

恒定電流:大小和方向不隨時(shí)間變化的電流

問(wèn)題:

觀察下列幾個(gè)電流與時(shí)間的圖象,判斷哪些是交變電流?it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)（1）（2）（5）轉(zhuǎn)子電刷電刷定子模交流電的的產(chǎn)生(以AB邊為例)B

AAB甲乙丙

過(guò)程電流方向丙丁甲過(guò)程電流方向丙乙丁甲無(wú)有,B到A無(wú)有,從A到B交流電的的產(chǎn)生(以AB邊為例)B

AAB甲乙丙

過(guò)程電流方向丙丁甲過(guò)程電流方向丙乙丁甲無(wú)有,B到A無(wú)有,從A到B中性面：與垂直磁場(chǎng)方向的平面B⊥S中性面I=0E=0B⊥SΦ最大線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，Φ最大，但線圈中的E=0，I=0B∥SΦ=0E最大I最大線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，Φ=0，但線圈中的E最大，I最大思考與討論線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，多少次經(jīng)過(guò)中性面?電流方向改變多少次?兩次小結(jié)：1.中性面：垂直磁場(chǎng)方向的平面．（1）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t=0最小，（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零．（2）線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次．2.線圈平行與磁感線時(shí)，φ=0,△φ/△t最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。問(wèn)題:若單匝線框從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t,在這一時(shí)刻整個(gè)線框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)又是多大?acdθVVθV∥瞬時(shí)值峰值(θ=ωt

)e=2BLabV⊥=2BLabVsinwt=2BLabwLad/2sinwt=BWLabLadsinwt=BWSsinwtV⊥問(wèn)題:若有n匝線框在勻速轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)線框的總電阻為r,外電阻為R,則通過(guò)電阻的電流和電阻兩端的電壓分別是多少?vuiθV3V4中性面瞬時(shí)值瞬時(shí)值峰值峰值1、電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化2、電流按正弦規(guī)律變化

3、電壓按正弦規(guī)律變化

成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)四、交流電的圖像

et0Em-Emit0Im-Im∏∏/22∏3∏/22∏3∏/2∏/2∏t0Um-Um∏/2∏3∏/22∏u3∏/2小結(jié):通過(guò)以上分析可知：線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，可以得到按正弦規(guī)律變化的交變電流,這種交變電流叫做正弦式交變電流,簡(jiǎn)稱(chēng)正弦式電流.

在目前的電力系統(tǒng)中應(yīng)用的大多是正弦式電流.

本節(jié)課小結(jié):2、正弦式交變電流的規(guī)律:(從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí))3、中性面的特點(diǎn)：1、交變電流:大小和方向都隨時(shí)間做周期性的變化磁通量最大為Φm；

e=0；電流方向改變。峰值回顧解釋【演示1】中小燈泡為什么會(huì)閃亮?一個(gè)周期中閃亮幾次?tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πuUmt1t2t3t4U1-U11、一矩形線圈，繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t的變化如圖所示。下面說(shuō)法中正確的（）A．t1時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量為零B．t2時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大C．t3時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D．每當(dāng)e轉(zhuǎn)換方向時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大D鞏固練習(xí)：2、如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，匝數(shù)n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速n=50r/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，線圈的總電阻R=12Ω，試求：（1）線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的最大值；（2）當(dāng)ωt=30°時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的瞬時(shí)值各是多大？abcdOO/B科學(xué)漫步思考：若線框從垂直中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，在t時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？并畫(huà)出圖象。e=nBsωcosωt=EmcosωttωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm類(lèi)比延伸如圖所示，ABC

是由均勻細(xì)導(dǎo)線制成面積為S的等邊三角形線框，它以AC

為轉(zhuǎn)軸，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為

B

的恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)（俯視為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)）,磁場(chǎng)方向與AC垂直指向紙內(nèi)．請(qǐng)寫(xiě)出從這一時(shí)間開(kāi)始計(jì)時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的關(guān)系式.×××××××××××××××××××××××××ACB×××××××××××××××××××××××××ACBe=nBSωsinωt（n=1）思考：通過(guò)線圈在磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸旋轉(zhuǎn)切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與線圈的形狀是否有關(guān)？作業(yè)：1、課下閱讀“科學(xué)漫步”了解有關(guān)交流發(fā)電機(jī)的知識(shí)。2、書(shū)面完成P33“問(wèn)題與練習(xí)”第3、4、5題。

科學(xué)漫步

交流發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)的基本組成?發(fā)電機(jī)的基本種類(lèi)?交流發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介（1）發(fā)電機(jī)的基本組成：①用來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈（叫電樞）②用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極（2）發(fā)電機(jī)的基本種類(lèi)①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動(dòng)磁極不動(dòng)）②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動(dòng)電樞不動(dòng)）無(wú)論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子返回中性面的概念思考:在這個(gè)位置磁通量是多大?電動(dòng)勢(shì)是零此時(shí)線圈所在的平面叫做中性面A

(B)(C)Dv1v2問(wèn)題1返回Φ最大問(wèn)題2:整個(gè)單匝線框在與中性面垂直位置時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多大?(c)Dv3v4e=Eab+Ecd=BL1v3+BL1v4=BL1L