交变电流是怎么产生的

1、3.23.2交变电流是怎样产生的交变电流是怎样产生的v知识回顾：知识回顾：1 1交变电流的特点？交变电流的特点？ 大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称交流电交流电。2.2.产生电磁感应现象的条件？如何判断感应电流的方向产生电磁感应现象的条件？如何判断感应电流的方向 回路中磁通量发生变化回路中磁通量发生变化 楞次定律或右手定则楞次定律或右手定则3.3.导体切割磁感线时：感应电动势大小表达式？导体切割磁感线时：感应电动势大小表达式？ E EBLv(vBBLv(vB) )E E BLvBLv1 1BLvsinBLvsinvE E

2、 0 0（v vB B）一、认识交流发电机一、认识交流发电机将机械能转化为电能将机械能转化为电能1.1.发电机的基本构造：发电机的基本构造： 电枢电枢-产生感应电动势的线圈产生感应电动势的线圈磁极磁极-产生磁场产生磁场交流发电机的基本结构交流发电机的基本结构 2. 2.分类：分类：旋转电枢式发电机（图旋转电枢式发电机（图a a）：）： 旋转磁极式发电机（图旋转磁极式发电机（图b):b):定子定子-磁极磁极 定子定子-电枢电枢 转子转子-电枢电枢 转子转子-磁极磁极交变电流是如交变电流是如何产生的呢？何产生的呢？二、交变电流产生二、交变电流产生原理原理 矩形矩形线圈在线圈在匀强匀强磁场中绕磁场中

3、绕垂直垂直于磁场的轴于磁场的轴匀速匀速转动。转动。丁丁ABCD丙丙AB甲甲ABCDCD乙乙ABCD问题：问题：为什么会产生电流？为什么会产生电流？问题问题1:1:当当ABCDABCD线圈在磁场中绕线圈在磁场中绕OOOO轴转动时，哪些边轴转动时，哪些边切割磁感线切割磁感线? ?ABCD将将立体图立体图转化为转化为侧视图侧视图来分析来分析ABCDv问题问题2:2:判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否是否产生感应电流？若有，标出产生感应电流？若有，标出电流方向；若无，说明原因。电流方向；若无，说明原因。I=0I方向：方向：adcbaI=0I方向：方向：abcda问题问题3

4、:3:分析线圈由甲转到乙，由乙转到丙，由丙转到丁，由丁转到甲的分析线圈由甲转到乙，由乙转到丙，由丙转到丁，由丁转到甲的过程中电流大小变化的情况？过程中电流大小变化的情况？问题问题4:4:从从E E经负载流向经负载流向F F的电流记为正，的电流记为正，在电流在电流时间图中画出甲、乙、时间图中画出甲、乙、丙、丁四个位置对应的时刻。猜测在一个周期内感应电流随时间变化的丙、丁四个位置对应的时刻。猜测在一个周期内感应电流随时间变化的关系，大致画出关系，大致画出itit图线。图线。 I I=0=0I I方向：方向：adcbaadcbaI I=0=0I I方向：方向：abcdaabcda甲乙丙丁甲甲乙丙丁甲

5、I=0I方向：方向：adcbaI=0I方向：方向：abcda问题问题5:5:结合结合i-ti-t图像及过程分判断电流在哪些位置感应电流的方向发生了变化？一图像及过程分判断电流在哪些位置感应电流的方向发生了变化？一个周期内电流的方向变化了几次？个周期内电流的方向变化了几次？中性面中性面: :线圈平面与线圈平面与磁感线垂直的位置磁感线垂直的位置线圈通过中性面瞬间线圈通过中性面瞬间不切割不切割磁感线磁感线，感应电动势、感应电流感应电动势、感应电流为为零。零。每当线圈经过中性面每当线圈经过中性面一次一次，感应电流方向，感应电流方向就改变就改变一次一次。中性面位置磁通量中性面位置磁通量最大，最大，磁通量

6、的变化率磁通量的变化率等于。等于。ABCD中性面的垂面：中性面的垂面：（1）感应电动势、感应电流大小）感应电动势、感应电流大小 （2）磁通量、磁通量的变化率的大小）磁通量、磁通量的变化率的大小甲乙乙丙甲【归纳总结【归纳总结】1、电流的大小、电流的大小2、电流的方向、电流的方向三三. .交变电流的变化规律交变电流的变化规律 在匀强磁场在匀强磁场B B中，矩形线圈中，矩形线圈ABAB边长为边长为L L1 1，BCBC边长为边长为L L2 2，逆时针，逆时针绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，从中性面开始计时，经时间经时间t t，线圈中的感应电动势

7、是多少？，线圈中的感应电动势是多少？ ABCD线圈与中性面的夹角是多少？线圈与中性面的夹角是多少？abab边切割的有效速度是多少？边切割的有效速度是多少？ abab边的速度用边的速度用如何表示？如何表示？abab边产生的感应电动势多大？边产生的感应电动势多大？线圈中感应电动势多大？若线圈的匝数为线圈中感应电动势多大？若线圈的匝数为N N匝呢？匝呢？v vv v1 1v v2 2问题：问题：1、电动势的瞬时值tEemsin2、电流的瞬时值 tIimsin 3、电路上的电压的瞬时值 tUumsin 电流 通过R时： tIimsin.RIUiRumm，交变电流的变化规律交变电流的变化规律 注意 成立

8、条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时Em=NBS叫电动势的峰值叫电动势的峰值 0etEm-Emit0Im-ImtEemsintIimsinut0Im-ImtUumsin小结小结1 1、交变电流：、交变电流：线圈平面每经过线圈平面每经过中性面中性面一次，感应电流的一次，感应电流的方向就改变方向就改变一次；一次；线圈转动线圈转动一周一周，感应电流的方向改变，感应电流的方向改变两次两次。 （2 2）大小变化规律）大小变化规律-按按正弦规律正弦规律变化变化 e=Emsint Em=NBS叫电动势的峰值叫电动势的峰值 i=Imsint Im=Em/R叫电流的叫电流的峰值峰值 u=Umsint Um=ImR叫电压的叫电压的峰值峰值