交变电流课件(上课比赛)

第一节交变电流概念:1.交变电流:

大小和方向都随时间做周期性的变化.

简称交流（AC）2.直流电:

方向不随时间变化的电流（DC）

恒定电流:大小和方向不随时间变化的电流

问题:

观察下列几个电流与时间的图象,判断哪些是交变电流?it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)（1）（2）（5）转子电刷电刷定子模交流电的的产生(以AB边为例)B

AAB甲乙丙

过程电流方向丙丁甲过程电流方向丙乙丁甲无有,B到A无有,从A到B交流电的的产生(以AB边为例)B

AAB甲乙丙

过程电流方向丙丁甲过程电流方向丙乙丁甲无有,B到A无有,从A到B中性面：与垂直磁场方向的平面B⊥S中性面I=0E=0B⊥SΦ最大线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中的E=0，I=0B∥SΦ=0E最大I最大线圈与磁场平行时，Φ=0，但线圈中的E最大，I最大思考与讨论线圈转动一周，多少次经过中性面?电流方向改变多少次?两次小结：1.中性面：垂直磁场方向的平面．（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t=0最小，（ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的感应电动势为零．（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．2.线圈平行与磁感线时，φ=0,△φ/△t最大，感应电动势最大。问题:若单匝线框从中性面开始转动,经过一段时间t,在这一时刻整个线框产生的电动势又是多大?acdθVVθV∥瞬时值峰值(θ=ωt

)e=2BLabV⊥=2BLabVsinwt=2BLabwLad/2sinwt=BWLabLadsinwt=BWSsinwtV⊥问题:若有n匝线框在匀速转动,整个线框的总电阻为r,外电阻为R,则通过电阻的电流和电阻两端的电压分别是多少?vuiθV3V4中性面瞬时值瞬时值峰值峰值1、电动势按正弦规律变化2、电流按正弦规律变化

3、电压按正弦规律变化

成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时四、交流电的图像

et0Em-Emit0Im-Im∏∏/22∏3∏/22∏3∏/2∏/2∏t0Um-Um∏/2∏3∏/22∏u3∏/2小结:通过以上分析可知：线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，可以得到按正弦规律变化的交变电流,这种交变电流叫做正弦式交变电流,简称正弦式电流.

在目前的电力系统中应用的大多是正弦式电流.

本节课小结:2、正弦式交变电流的规律:(从中性面开始计时)3、中性面的特点：1、交变电流:大小和方向都随时间做周期性的变化磁通量最大为Φm；

e=0；电流方向改变。峰值回顾解释【演示1】中小灯泡为什么会闪亮?一个周期中闪亮几次?tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πuUmt1t2t3t4U1-U11、一矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示。下面说法中正确的（）A．t1时刻通过线圈的磁通量为零B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大D．每当e转换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大D巩固练习：2、如图，匀强磁场的磁感应强度B=2T，匝数n=6的矩形线圈abcd绕中心轴OO′匀速转动，转速n=50r/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，线圈的总电阻R=12Ω，试求：（1）线圈中感应电动势和感应电流的最大值；（2）当ωt=30°时，线圈中感应电动势和感应电流的瞬时值各是多大？abcdOO/B科学漫步思考：若线框从垂直中性面开始计时，在t时刻线圈中的感应电动势？并画出图象。e=nBsωcosωt=EmcosωttωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm类比延伸如图所示，ABC

是由均匀细导线制成面积为S的等边三角形线框，它以AC

为转轴，在磁感应强度为

B

的恒定的匀强磁场中以恒定的角速度ω转动（俯视为逆时针旋转）,磁场方向与AC垂直指向纸内．请写出从这一时间开始计时,感应电动势随时间变化的关系式.×××××××××××××××××××××××××ACB×××××××××××××××××××××××××ACBe=nBSωsinωt（n=1）思考：通过线圈在磁场中绕垂直于磁场的轴旋转切割产生的电动势与线圈的形状是否有关？作业：1、课下阅读“科学漫步”了解有关交流发电机的知识。2、书面完成P33“问题与练习”第3、4、5题。

科学漫步

交流发电机

发电机的基本组成?发电机的基本种类?交流发电机简介（1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动）②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子返回中性面的概念思考:在这个位置磁通量是多大?电动势是零此时线圈所在的平面叫做中性面A

(B)(C)Dv1v2问题1返回Φ最大问题2:整个单匝线框在与中性面垂直位置时产生的感应电动势是多大?(c)Dv3v4e=Eab+Ecd=BL1v3+BL1v4=BL1L