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文档简介

第三章

交变电流1交变电流学习目标1.知道交变电流、直流的概念。2.科学思维]掌握交变电流的产生和变化规律。3.物理观念]知道交变电流的峰值、瞬时值的含义。情景引入交流电：很多用电器中的电流、电压大小和方向也随时间做周期性变化，这样的电流叫作交变电流（alternatingcurrent，AC），简称交流。直流电：方向不随时间变化的电流称为直流电（directcurrent，DC），简称直流。一、交变电流演示实验：用示波器观察学生电源交流挡供给的电压的波形

二、交变电流的产生

(1)产生条件：在匀强磁场中，矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动(2)过程分析

三、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。

则经过时间t线框转过的角度θ

＝ωt线框旋转过程中AB和CD的速度与磁感线垂直的速度为vsinθ，即2.大小变化规律：如图所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的对称轴匀速转动。设线圈旋转的角速度为ω

，AB和CD的长度为l，AD和BC的长度为d。从线圈经过中性面开始计时，t时刻线圈中的感应电动势：e＝2Bl

vsinθ

ωBldsinωt＝ωBSsinωt

令Em＝BSω，则有e＝Emsinωt

式中Em是常数，表示电动势可能达到的最大值线框的电动势是随时间按正弦函数规律变化的表示线框的面积如果线圈匝数为N，则Em＝NBSωRe，

r欧姆定律式中Em、Um和Im分别是电压和电流的最大值，也叫峰值(peakvalue)，而e、u、i

则是相应的物理量的瞬时值。这种按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流(sinusoidalcurrent)。3.正弦式交变电流u＝Umsinωti＝Imsinωt正弦交变电流随时间的变化不同形式的交流电交流发电机

（1）基本组成：电枢（产生感应电动势的线圈）和磁体（产生磁场）（2）转子与定子（3）两类发电机：旋转电枢式和旋转磁极式旋转电枢式发电机转子产生的电流，必须经过裸露的滑环和电刷引到外电路，如果电压很高，可能发生火花放电，滑环和电刷很快会烧坏。同时，转动的电枢无法做得很大，线圈匝数也不可能很多，所以产生的感应电动势也不能很高。旋转磁极式发电机克服了上述缺点，能够产生几千伏到几万伏的电压，输出功率可达几百兆瓦。所以，大多数发电机是旋转磁极式的。发电机的转子可以由蒸汽轮机、水轮机等带动。蒸汽轮机、水轮机等将机械能传递给发电机，发电机将机械能转化为电能，输送给外电路。巩固练习1.如图所示，线圈中不能产生交变电流的是()A2.一矩形线圈，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

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