交变电流(精品)

2.1交变电流直流电(DC):电流方向不随时间而改变的电流

一、交变电流1.交变电流（AC）：大小和方向随时间作周期性变化的电流，称为交变电流，简称交流电。2.直流电流(DC):电流方向不随时间而改变的电流3.恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流叫做恒定电流，恒定电流属于直流电。i０ti０t1．直流电流（DC）:方向不随时间变化的电流.２．交变电流（AC）：大小和方向都随时间做周期性变化的电流，简称交流电。4.电流分类(１)．正弦式电流(２)．锯齿形电流(３)．矩形脉冲电流(４)．脉冲电流5.几种常见的交变电流

二、电流的产生1、交流发电机的基本构造线圈磁极G交流还是直流？

AB边CD边C（1）在线圈转动的过程中，那些边会产生感应电动势？三、交变电流的变化规律

B⊥SΦ最大v

//BE=0I=0三、交变电流的变化规律

垂直磁场方向的平面叫做中性面E、I最大B∥SΦ=0v⊥B中性面：

当线圈处于上图所示的位置时，线圈与磁场方向垂直，此时穿过线圈的磁通量Φ最大，感应电动势为零(v

//B)，把这个位置又称为“中性面”。(2)在线圈由甲转到丙的过程中，电流向哪个方向流动？a→b→c→d→aabcdKLABabcdkLABabcdkLAB（丙）（甲）（乙）abcdKLABabcdkLABabcdLAB(3)在线圈由丙转到戊的过程中，电流向哪个方向流动？（戊）（丁）（丙）a→d→c→b→a（4）电流方向在什么位置发生改变？（甲）（乙）（丙）（丁）（戊）（甲）（乙）（丙）（甲）（乙）（丁）（丙）（戊）（丁）（丙）abcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdKLABabcdkLAB

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。e=0D→C→B→AD→C→B→AD→C→B→Ae=0A→B→C→DA→B→C→DA→B→C→DB⊥SΦ最大E=0I=0中性面垂直磁场方向的平面叫做中性面。线圈经过中性面时，Φ最大，但线圈中的电动势为零过程分析(v

//B)NSSNNSvvabcdad判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？B∥SΦ=0E最大I最大感应电流方向a到b线圈与磁场平行时，Φ最小，但线圈中的电动势最大(v⊥B)判断此位置有没有感应电流，方向怎么样？NSSNB⊥SΦ最大E=0I=0中性面B∥SΦ=0E、I最大感应电流方向b到av

//Bv⊥B［问题探究］

发电机产生的交流电的大小又满足什么样的规律呢？假设某时刻线框平面与中性面的夹角为θ，已知矩形框边长分别为L1、L2，线框绕中心轴匀速转动的角速度为ω，匀强磁场磁感应强度为B，试求此时线框中产生的总的感应电动势的大小。BL1L2ωθ分析：

L1L2ωBθ)θv每条切割边的线速度为：

每边产生的感应电动势为：

一匝线圈产生的感应电动势为：

从中性面开始计时：

1、从中性面开始计时，交流发电机产生的电动势瞬时值为：波形图如右：Em称为电动势的峰值。e０tEm-Em电路中的电动势瞬时值表达式电路中的电流瞬时值表达式电路中的电压瞬时值表达式2、电路中电流按正弦规律变化的交流电叫做正弦式交变电流，这是最简单又最基本的交变电流.e~成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时BvA(B)D(C)t=0θ3、发电机的工作原理Cv11v⊥中性面Em正弦交变电流的图象三、正弦交变电流的图象------用图象表达交变电流的变化规律abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB波形图：四、交流电的图像

0tEm-Emei0Im-Imt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观察交变电流的图像

用学生电源把照明电路中220V的交变电压变成6V或3V的低压交变电流，给小灯泡供电。把小灯泡的两端接入示波器的输入端，观察示波器的波形图，并思考问题：示波器显示出来的波形图是什么形状？六、交流发电机例1、根据交变电流的定义，下列电流的波形图哪些是交流电（

）ＡＢＣＤＥＦBDF1、交流电的图像（1）线圈与磁感线垂直时（中性面）①感应电动势_____,磁通量_____。②是电流方向_________的位置。（2）当线圈与磁感线平行时：感应电动势_____，磁通量_____。（3）线圈连续匀速转动的过程中：电流的大小和方向都做______变化。Em-Em0et最小最大最大最小发生变化周期性交变电流的图像交变电流的函数表达式:例2.矩形线圈在匀强磁场中绕平面内的中心轴匀速转动。已知线圈共有N＝100匝，边长分别为20cm、10cm，磁感应强度B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：（1）电动势的最大值及对应的线圈位置。（2）电动势瞬时值表达式。（3）当线圈与中性面夹角为300时，线圈中产生的感应电动势的瞬时值。ω解：（1）（3）当线圈与中性面夹角为θ＝300时当线框平面与磁场平行时感应电动势最大（2）电动势瞬时值表达式1．交流发电机在工作时的电动势为e=E0sinωtV，若将其电枢的转速提高1倍，同时将电枢所围成面积减小一半，其他条件不变，则其电动势变为（

）（A）e=E0sinωt/2V（B）e=2E0sinωt/2V（C）e=E0sin2ωtV（D）e=E0/2sin2ωtVC2.一矩形线圈，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的变化如上图所示，则下列说法中正确的是（

）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.每当电动势E变换方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大D3、交流发电机的线圈转至线圈平