交變電流(精品)

2.1交變電流直流電(DC):電流方向不隨時(shí)間而改變的電流

一、交變電流1.交變電流（AC）：大小和方向隨時(shí)間作周期性變化的電流，稱為交變電流，簡(jiǎn)稱交流電。2.直流電流(DC):電流方向不隨時(shí)間而改變的電流3.恒定電流：大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流叫做恒定電流，恒定電流屬于直流電。i０ti０t1．直流電流（DC）:方向不隨時(shí)間變化的電流.２．交變電流（AC）：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流，簡(jiǎn)稱交流電。4.電流分類(１)．正弦式電流(２)．鋸齒形電流(３)．矩形脈沖電流(４)．脈沖電流5.幾種常見的交變電流

二、電流的產(chǎn)生1、交流發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造線圈磁極G交流還是直流？

AB邊CD邊C（1）在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，那些邊會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)？三、交變電流的變化規(guī)律

B⊥SΦ最大v

//BE=0I=0三、交變電流的變化規(guī)律

垂直磁場(chǎng)方向的平面叫做中性面E、I最大B∥SΦ=0v⊥B中性面：

當(dāng)線圈處于上圖所示的位置時(shí)，線圈與磁場(chǎng)方向垂直，此時(shí)穿過線圈的磁通量Φ最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零(v

//B)，把這個(gè)位置又稱為“中性面”。(2)在線圈由甲轉(zhuǎn)到丙的過程中，電流向哪個(gè)方向流動(dòng)？a→b→c→d→aabcdKLABabcdkLABabcdkLAB（丙）（甲）（乙）abcdKLABabcdkLABabcdLAB(3)在線圈由丙轉(zhuǎn)到戊的過程中，電流向哪個(gè)方向流動(dòng)？（戊）（?。ū゛→d→c→b→a（4）電流方向在什么位置發(fā)生改變？（甲）（乙）（丙）（?。ㄎ欤祝ㄒ遥ū祝ㄒ遥ǘ。ūㄎ欤ǘ。ū゛bcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdKLABabcdkLAB

線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。e=0D→C→B→AD→C→B→AD→C→B→Ae=0A→B→C→DA→B→C→DA→B→C→DB⊥SΦ最大E=0I=0中性面垂直磁場(chǎng)方向的平面叫做中性面。線圈經(jīng)過中性面時(shí)，Φ最大，但線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零過程分析(v

//B)NSSNNSvvabcdad判斷此位置有沒有感應(yīng)電流，方向怎么樣？B∥SΦ=0E最大I最大感應(yīng)電流方向a到b線圈與磁場(chǎng)平行時(shí)，Φ最小，但線圈中的電動(dòng)勢(shì)最大(v⊥B)判斷此位置有沒有感應(yīng)電流，方向怎么樣？NSSNB⊥SΦ最大E=0I=0中性面B∥SΦ=0E、I最大感應(yīng)電流方向b到av

//Bv⊥B［問題探究］

發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電的大小又滿足什么樣的規(guī)律呢？假設(shè)某時(shí)刻線框平面與中性面的夾角為θ，已知矩形框邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)1、L2，線框繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，試求此時(shí)線框中產(chǎn)生的總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。BL1L2ωθ分析：

L1L2ωBθ)θv每條切割邊的線速度為：

每邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

一匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：

從中性面開始計(jì)時(shí)：

1、從中性面開始計(jì)時(shí)，交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值為：波形圖如右：Em稱為電動(dòng)勢(shì)的峰值。e０tEm-Em電路中的電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式電路中的電流瞬時(shí)值表達(dá)式電路中的電壓瞬時(shí)值表達(dá)式2、電路中電流按正弦規(guī)律變化的交流電叫做正弦式交變電流，這是最簡(jiǎn)單又最基本的交變電流.e~成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開始計(jì)時(shí)BvA(B)D(C)t=0θ3、發(fā)電機(jī)的工作原理Cv11v⊥中性面Em正弦交變電流的圖象三、正弦交變電流的圖象------用圖象表達(dá)交變電流的變化規(guī)律abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB波形圖：四、交流電的圖像

0tEm-Emei0Im-Imt五、交變電流的種類(1)正弦交流電(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓(3)電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖(4)激光通信中的尖脈沖觀察交變電流的圖像

用學(xué)生電源把照明電路中220V的交變電壓變成6V或3V的低壓交變電流，給小燈泡供電。把小燈泡的兩端接入示波器的輸入端，觀察示波器的波形圖，并思考問題：示波器顯示出來的波形圖是什么形狀？六、交流發(fā)電機(jī)例1、根據(jù)交變電流的定義，下列電流的波形圖哪些是交流電（

）ＡＢＣＤＥＦBDF1、交流電的圖像（1）線圈與磁感線垂直時(shí)（中性面）①感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)_____,磁通量_____。②是電流方向_________的位置。（2）當(dāng)線圈與磁感線平行時(shí)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)_____，磁通量_____。（3）線圈連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中：電流的大小和方向都做______變化。Em-Em0et最小最大最大最小發(fā)生變化周期性交變電流的圖像交變電流的函數(shù)表達(dá)式:例2.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞平面內(nèi)的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知線圈共有N＝100匝，邊長(zhǎng)分別為20cm、10cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T，線圈的轉(zhuǎn)速n=50r/s，求：（1）電動(dòng)勢(shì)的最大值及對(duì)應(yīng)的線圈位置。（2）電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式。（3）當(dāng)線圈與中性面夾角為300時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。ω解：（1）（3）當(dāng)線圈與中性面夾角為θ＝300時(shí)當(dāng)線框平面與磁場(chǎng)平行時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大（2）電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式1．交流發(fā)電機(jī)在工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為e=E0sinωtV，若將其電樞的轉(zhuǎn)速提高1倍，同時(shí)將電樞所圍成面積減小一半，其他條件不變，則其電動(dòng)勢(shì)變?yōu)椋?/p>

）（A）e=E0sinωt/2V（B）e=2E0sinωt/2V（C）e=E0sin2ωtV（D）e=E0/2sin2ωtVC2.一矩形線圈，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的變化如上圖所示，則下列說法中正確的是（

）A.t1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零B.t2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大C.t3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大D.每當(dāng)電動(dòng)勢(shì)E變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大D3、交流發(fā)電機(jī)的線圈轉(zhuǎn)至線圈平