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文档简介

1、§5.1交变电流的产生和变化规律【学习目标】1. 会观察电流(或电压)的波形图,理解交变电流和直流的概念。2. 会分析线圈转动1周中电动势和电流方向的变化,能对交变电流的产生有比较清楚的了解。3. 知道正弦式交流电压(或电流)的图象和表达式。【学习重难点】重点:交变电流的变化规律2.难点:交变电流的产生原1.理【自主学习】一.交变电流1.1.定义:_和随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流,简称交流说明:随时间周期性变化是交变电流的最重要的特征.如图中就不是交变电均为交变电流,而2.正弦式电流规律变化的电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流规律变化的电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式

2、电流规律变化的电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流(1)定义:随时间按说明:在我国工农业生产及生活中使用的交变电流都是正弦式电流,但并非只有按正弦规律变化的电流才叫交变电流.正弦式交变电流的图象是曲线(2)正弦式电流产生:乙丙丁图5.1-3交流发电机的示意图【思考与讨论】:%1图5.1-3中,矩形线圈转动过程中,哪些边会产生电动势?%1只有AB、CD边产生电动势,怎样由立体图画出平面图?(注意在平面图的基础上分析后续问题)%1在线圈由甲转到乙的过程中,AB边中电流向哪个方向流动?在线圈由丙转到丁的过程中,AB边中电流向哪个方向流动?%1当线圈转到什么位置时线圈中没有电流,转到什么位置时线圈中

3、的电流最大?这些位置磁通量及磁通量的变化率有什么特点?%1大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线。(设从E经电流表流向F的电流方向记为正,反之为负。转动一周所用时间为T,在横坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置时对应的时刻。)正弦式电流的表达式:令线圈&比d的边长Lab=Lcd=Li,Lad=Lbc=L2.在转动过程中,ab、cd边切割磁感线产生感应电动势,其大小相同,且对线圈中电流而言,两电动势相当于联.用£表示线圈转动中产生的感应电动势,贝!J:£=V1=V所以g=;若线圈为并匝,贝1:g=其中s=么么,为线圈的面积,为交变电动势的峰值为线圈和跟磁感线垂直

4、的平面中性面(即中性面)的夹角.正弦式电流的规律:假定线圈从跟磁感线垂直的平面(即中性面)开始转动,则产生的交变电流的瞬时值表达式为/=Z,sin?t;电动势瞬时值的表达式为e=;电压瞬时值表达式为u=针XXoXXXXoXXad=bc=0.1m,磁感应强度B=1T,试求:(1)线圈中产生的感应电动势的最大值是多少?(2)感应电动势的瞬时表达式;二、中性面1.定义:与磁感线的平面叫做中性面.对训练1:.如图所示的100匝矩形线框绕OO'轴匀速转动,转速为120r/min。ab=cd=0.2m,2.中性面特点:(1)穿过线圈的磁通量。最;(2)磁通量的变化率最;(3)电动势e及电流i均为;

5、(4)线圈经此位置电流方向改变.(此空填“发生”或“不发生”)说明:除中性面之外,在交流电产生过程中还有一个特殊位置,那就是与磁感线平行的平面(或叫与中性(0=0);(2)磁通量的变化率最面垂直的平面).该平面的特点:(1)穿过线圈的磁通量最针对训练2:有人说:在图5.3-1中,线圈平面转到中性面的瞬间,穿过线圈的磁通量最大,因而线圈中的感应电动势最大;线圈平面跟中性面垂直的瞬间,穿过线圈的磁通量为0,因而感应电动势为0o这种说法对不对?为什么?【当堂达标1.关于交变电流和直流电的说法中,正确的是()A. 如果电流大小做周期性变化,则一定是交变电流B. 直流电的大小可以变化,但方向一定不变C. 交变电流一定是按正弦或余弦规律变化的D. 交变电流的最大特征就是电流的方向发生周期性的变化A.ti,t3线圈通过中性面B.t2,t4线圈中磁通量最大C.ti,t3线圈中磁通量变化率最大D.t2,t4线圈平面与中性面垂直矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,穿过矩

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