1.交变电流 (5)

1、交变电流学习目标1.理解交变电流、直流的概念。2.了解交变电流的产生，会分析线圈转动一周中电动势和电流方向的变化。3.知道交变电流的变化规律及表示方法。4.知道交变电流的峰值、瞬时值的含义。直流电电流方向不随时间而改变的电流一、交变电流交变电流交变电流(交流):大小和方向都随时间做周期性变化的电流.交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生 矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动 为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析.(甲) BS， 最大， E=0 , I=0 中性面没有边切割磁感线BS，=0，E最大，I最大， 感应电流方向b到a(乙)a（b）、d（c）边垂直切割磁感应

2、线，(丙)BS， 最大， E=0 , I=0 中性面BS，=0，E最大，I最大， 感应电流方向a到b 1中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面 （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为零 （2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次 (3)、线圈平面与中性面垂直时，磁通量为零而磁通量的变化率最大，故感应电动势最大。（4）、矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，仅是产生交变电流的一种方式但不是唯一方式。 三交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（a

3、b和cd边切割磁感线 ）所以令则有 e为电动势在时刻t的瞬时值，Em为电动势的最大值（峰值）=NB S成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时 （1）电动势按正弦规律变化（2）电流按正弦规律变化 （3）电路上的电压按正弦规 律变化 电流通过R时： 四、交流电的图像 abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB(4)变化规律：(t0时，线圈在中性面位置)如下表五、交变电流的种类(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲课堂互动讲练对中性面特点的认识 在交变电流的产生实验中，关于中性面，下列说法不正

4、确的是()A此时线圈各边都不切割磁感线，感应电流等于零B磁感线垂直于该时刻的线圈平面，所以磁通量最大，磁通量的变化率最大C线圈平面每次经过中性面时，感应电流的方向一定会发生改变D线圈平面处于跟中性面垂直的位置时，磁通量的变化率最大，感应电动势、感应电流均最大，电流方向不变例1【答案】B交变电流瞬时值的计算例2【答案】(1)e50sin10t V(2)43.3 V【方法总结】交变电流瞬时表达式问题的破解程序：观察线圈的转动轴是否与磁感线垂直；从中性面开始计时，电动势是按正弦规律变化；从线圈转到与磁感线平行时开始计时，电动势是按余弦规律变化；计算电动势最大值和角速度，写出电动势的瞬时表达式变式训练

5、一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图3211所示，则()1交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。3交变电流的变化规律：（1）方向变化规律-线圈平面每经过中性面一 次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一 周，感应电流的方向改变两次。 （2）大小变化规律-按正弦规律变化： e=Emsint Em=NBS叫电动势的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫电流的最大值 u=Umsint Um=ImR叫电压的最大值 小结2矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动交变电流：和 都随时间 做 的电流叫做交变电流 电压和电流随时间按变化的交 流电叫正弦交流电交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都 不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变大小方向周期性变化正弦规律感应电流中性面两次线圈从中性面开始转动，角速度