高中物理课件正弦交流电的产生

1、交流电的波形学生练习交流发电机准备知识交流电的产生交流电的变化规律准备知识1 1、电流的分类、电流的分类电流电流可以分成可以分成直流电直流电和和交流电交流电两大类。两大类。2 2、直流电的定义、直流电的定义直流电直流电是指是指方向不随时间变化方向不随时间变化的电流。的电流。大小也不变恒定电流大小也不变恒定电流3 3、直流电的形成方式、直流电的形成方式1 1）蓄电池、干电池）蓄电池、干电池2 2）直流发电机）直流发电机( (换向器）换向器）3 3）通过整流装置（针对交流电）通过整流装置（针对交流电）交流电的产生实验一 观察结果:1、当矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时， 指针随着线圈的转动而摆动。2

2、、线圈每转动一周，指针左右摆动一次。结论：线圈的转动产生了感应 电流，并且感应电 流的强度和方向都在随时间作周期性变化。交流电的定义：强度和方向都随时间作周期性变化 的电流。 实验二交流电的变化规律1、交流电动势的变化规律1）设标a的小圆圈表示线圈ab边的横截面；设标a的小圆圈表示线圈ab边的横截面。2）线圈平面从中性面开始，沿逆时针方向转动，角速度为。3）ab边的线速度为v，其长度为l，磁感应强度为b，经过的时间为t。vdvab图avvabd图bvvabd图b问题2：该瞬间整个线圈的感应 电动势e为多少？答案：e=2 b l vsint问题1：ab边中的感应电动势 为多少？答案：eab= b

3、 l vsintdvvb图ca问题3：当abcd边与磁力线相垂直 时情况如何？答案：（t=1， e最大， 用em表示， em= 2 b l v。）e = em sint结论：匀强磁场匀速转动的线圈里产生的感应 电动势是按正弦规律变化的。当线圈和电阻组成闭全电路，则感应电流 的表达式如何？ i=re sint=remsint=im sint闭合电路中的感应电流也是按照正弦规律变化的。问题4：答案：结论：实验三(验证)问题5：如果线圈平面与中性 面有一夹角时开始计时,则感应电动势和感应电流的表达 式如何?图e中性面t+ 答案:e = em sin(t+ )i =im sin(t+ )结论:正弦交流

4、电是指大小和方向随时间按正弦规律变化的交流电,简称交流电.交流电的波形(a)(b)(c)ooeiemimtt4t2t43tt1)当t为零时,导线不切割磁力线,感应电动势 为零。电路中无电流。波形分析2）当时间t为感应电动势和感应电流达到正、负最大值。4t或43t时 3）线圈平面每经过中性面一次，则感应电动势 和感应电流的方向改变二次，以后每次作周期 性重复变化。学生练习 有一交变电流i=10sin（ t+30 ）a，试作出该交变电流的波形图。（2）作出以时间t或t为横 坐标的直角坐标系。（1）求出交流电的最大 值、周期、初相位。（3）作出相应的特殊点。（4）用光滑曲线将个特殊点联起来。交流电波形图的一般作法t0i(a)t3010交流发电机 交流电是利用交流发电机来产生的。1、交流发电机的结构交流发电机由定子、转子和机座等部分组成。2、交流发电机的分类 根据其转动部分的不同在以分成旋转电枢式发电机和旋转磁极式发电机两大类。3、交流发电机的动力 交流发电机的动力主要有蒸汽轮机、水轮机或其它动力机。 是指发电机中不动的部分，有可能是线圈，也有可能是磁铁。定子：旋转电枢式发电机 是指电枢（线圈）转动，而磁极不动的发电机。因转子产生的电流必须通过电刷和裸露的滑环，如电压太高则容易形起火花放电而烧毁电机，故其产生的电压一