交流电的产生1

交变电流一、交流电1、交变电流:大小和方向随时间周期性变化的电流,简称交流电2、直流电:方向不随时间变化的电流。二、交流发电机:（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②旋转磁极式发电机转动的部分叫转子，不动的部分叫定子三、线圈转动时线圈中的电流特性

中性面①中性面在垂直于磁场位置．②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大a(b)d(c)B1、观察到线圈中电流方向是变化的

线圈从什么位置开始改变电流方向？

线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次．2、再观察电流强度与线圈位置的关系

中性面时电流最小，与中性面垂直时电流最大

我国使用的交流电的频率是50HZ，请问1s内电流方向改变多少次？

四、交变电流的变化规律（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．

中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，磁通量变化率最小，感应电流为零．vvBvv（2）当线圈平面逆时针转过

时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．Em=2BLV=2BLL/2ω=BωSIm＝=BωS/Ｒ

方向：右手定则垂直中性面的特点：线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，感应电动势最小最大，磁通量变化率最大，感应电流最大．

（3）再转过

时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．abcdBvv（4）当线圈再转过

时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．vv（5）再转过

线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势．Bvv从上面的观察知道，交流电的电流强度与产生交流电的线圈位置有关。那么电流强度与线圈位置之间有什么关系呢？当线圈转到其它任意位置时，产生的瞬时电动势又如何呢？θθv1v2从中性面开始，线框转过的角度为ωt

将v分解

v1＝vsimωt

v1⊥B

v2＝vcosωt

v2∥B

eab＝Blvsinωt

a→b

ecd＝Blvsinωt

c→d

即线框中感应电动势e＝2Blvsinωt

a→b→c→d．这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．中性面开始计时：

e=N2Blvsinωt=Emsinωt＝NBSωsin2πft电动势随时间按正弦规律变化。垂直于中性面开始计时：e=Emcosωt电流的瞬时值：电压的瞬时值：eR总EmR总eR总i==sinωt=Imsinωtu=iR=Im

Rsinωt=UmsinωtEm=NBSω五、交流电变化的规律TTT六.图象表示：当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀速转动时，闭合线圈中就有交流电产生．结论：

七、一些其它交变电流交变电流的特点：方向随时间变化练习1：一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁力线的轴匀速转动，若图所示为穿过线圈的磁通量随时间的变化图线，则下面说法正确的是：A．t=0时，线圈平面与中性面垂直B．t=0.01s时刻，磁通量的变化率最大C．t=0.02s时刻，线圈产生的电动势达到最大D．t=0.015s时刻，线圈产生的电动势为零2.线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生的交变电流如图所示，则（）A．在A和C时刻线圈平面和磁场垂直B．在B和D时刻线圈中的磁通量为零C．从A时刻到B时刻线圈转动的角度为πradD．若从O时刻到D时刻经历的时间为0.02s，则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次0.02s3、设磁感应强度为0.01T，单匝线圈AB边长为20cm，宽AD为10cm，转速n为50r/s，求线圈转动时感应电动势的最大值。3、一台发电机在产生正弦式电流。如