交變電流概述

§5.1交變電流概念: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.直流電:

方向不隨時間變化的電流（DC）恒定電流:大小和方向不隨時間變化的電流練習(xí)1、觀察下列幾個電流與時間的圖象,判斷哪些是交變電流。it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)交流發(fā)電機(jī)模型二、交變電流的產(chǎn)生同學(xué)們思考當(dāng)線圈轉(zhuǎn)動時電流大小會不會發(fā)生變化？電流方向是否改變呢？為了能更方便地說明問題，我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來分析ABCDADB中性面:線圈平面與磁感線垂直的位置.此位置各邊不切割故呈電中性所以叫中性面特點(diǎn)：線圈經(jīng)過中性面時，Φ最大，但線圈中電動勢為0.問題2：整個單匝線框在與中性面垂直位置時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是多大?a(b)(c)dvvE

=Eab+Ecd=BL1v+BL1v=BL1L2ω=BSω思考:磁通量是多大?adHF中性面E=Bsω是最大感應(yīng)電動勢嗎？AB、CD寬L1，AD、BC長L2甲乙丙丁ABCDABCDABCDABCD

1、線圈轉(zhuǎn)動一周電流方向改變幾次？電流方向改變在什么位置？2、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時磁通量最大？這時感應(yīng)電動勢是最大還是最??？中性面最小3、線圈轉(zhuǎn)到什么位置時磁通量最小？垂直中性面這時感應(yīng)電動勢是最大還是最?。孔畲筇骄克伎贾行悦鎯纱慰偨Y(jié)兩個特殊位置物理量的特點(diǎn)若單匝線框從中性面開始轉(zhuǎn)動,經(jīng)過一段時間t,在這一時刻整個線框產(chǎn)生的電動勢又是多大?θvvacdHF中性面θV3V4θθV3⊥V3∥V4∥V4⊥acdHFbe=BSωsin(ωt)中性面瞬時值瞬時值最大值問題4：n匝線框從中性面開始轉(zhuǎn)動,經(jīng)過時間t,此刻整個線框產(chǎn)生的電動勢又是多大?θV3V4acdHFb中性面BvA(B)D(C)t=0θ則AB邊電動勢與DC邊電動勢大小相等，方向在回路相同AB、CD長L1，AD、BC寬L2一匝線圈產(chǎn)生的電動勢N匝線圈產(chǎn)生的電動勢問題5：發(fā)電機(jī)電動勢按正弦規(guī)律改變，當(dāng)負(fù)載為純電阻用電器時，負(fù)載兩端電壓u、電流i也按正弦規(guī)律變化，寫出它們的表達(dá)式？θV3V4vui中性面u=Umsinωti=ImsinωttωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm=nBsωEm作圖時規(guī)定感應(yīng)電動勢正方向?yàn)閐cbadcbdaaaaabbbddddccc（1）發(fā)電機(jī)的基本組成：①用來產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的線圈（叫電樞）②用來產(chǎn)生磁場的磁極（2）發(fā)電機(jī)的基本種類①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動磁極不動）②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動電樞不動）無論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子，不動的部分叫定子轉(zhuǎn)子電刷電刷定子小結(jié):通過以上分析可知：線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，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,簡稱正弦式電流.在目前的電力系統(tǒng)中應(yīng)用的大多是正弦式交變電流.練習(xí)3、有一10匝正方形線框，邊長為20cm，線框總電阻為1Ω，線框繞OO′軸以10rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示垂直于線框平面向里的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T。問：(1)該線框產(chǎn)生的交變電流電動勢最大值、電流最大值分別是多少？(2)線框從圖示位置轉(zhuǎn)過60°時，感應(yīng)應(yīng)電動勢的瞬時值是多大？(3)寫出感應(yīng)電流隨時間變化的表達(dá)式。練習(xí)4、某線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動，穿過它的磁通量Φ隨時間的變化規(guī)律如圖表示，則(

)A．t1