交变电流课件-高二下学期物理人教版选择性

高中物理选修二演讲者：曹雄3.1

交变电流目录一、交变电流二、交变电流的变化规律【PART.01】一、交变电流认识交流电01直流电:方向不随时间变化的电流叫直流电.方向和大小都不随时间而变化的电流叫恒定电流.tii00ti-i00tii00tii00恒定电流:认识交流电01电磁感应现象的应用—发电机线圈磁体皮带手柄认识交流电01交变电流02正弦交流电:方向(方向与大小)随时间变化的电流叫交变电流.tii00-i0tii00-i0Ttii00-i0T交流电:电流大小和方向都随时间按正弦函数规律变化的交变电流称为正弦交变电流，简称正弦交流电。【PART.02】二、交变电流的变化规律正弦交变电流的产生01交流发电机的主要结构：磁极线圈小灯泡在闪烁→电流的大小在变化电流计的指针在摆动→电流的方向和大小在变化线圈在匀强磁场中匀速转动，产生了大小和方向都随时间作周期性变化的电流.注意:(1)转轴与线圈处在同一平面内(2)转轴垂直于磁场当线圈平面和磁场垂直的时候，电流方向发生变化正弦交变电流的产生01理论探究——正弦交变电流的产生01线圈转轴垂直于磁场，转动的角速度为ω,ab边长为L1，ad边长为L2a（b）d（c）vv

ab边：eab=BL1v⊥

=（B

L1ωL2sinωt）/2回路总电动势：e=eab+ecd=BωL1L2sinωt若线圈匝数为N：e=NBωL1L2sinωt=NBSωsinωtcd边：ecd=BL1v⊥

=（B

L1ωL2sinωt）/2从中性面开始计时，经过时间t时:若从中性面的垂面开始计时：e=NBSωcosωt=Emcosωt正弦交变电流的产生01t=0时刻（中性面）,φ最大，E感为零.t=T/4时刻（中性面的垂面）,φ为零，感应电动势最大.中性面:垂直于磁场方向的平面.a（b）d（c）vva（b）d（c）vv正弦交变电流的产生01

当此交流电通过电阻R时,其电流与加在它两端的电压必然也遵循正弦规律变化.u=Umsinω

ti=Imsinω

t注意:在上式中,e、

u、i叫交流电瞬时值;Em、Um、Im叫交流电最大值.t时刻电动势的瞬时值表达式（从中性面开始计时）:e=NBSωsinωt=EmsinωtEm＝NBSω

＝Nφmω

电动势的峰值（最大值）：正弦交变电流的产生01由N、B、S、ω决定，与转动轴位置，线圈的形状无关SSSEm＝NBSω电动势的峰值（最大值）：电流0advvadvvadvvdavvadvvabcdaΦ减I增abcda最大abcdaΦ增I减0dcbadI增→最大→减davvdavvvaavadvv电流0讨论交流1：（中性面）（中性面的垂面）（中性面）讨论交流2:中性面特点:1.磁通量最大,磁通变化率最小,电动势最小,电流为零.2.线圈每经过中性面,电流方向改变一次,线圈转动一周,电流方向改变两次.正弦交变电流的产生01正弦交流电的图象teEm0-EmtiIm0-ImtuUm0-Um能否画出Φ—t图像？正弦交变电流的产生01拓展延伸1：交流发电机旋转电枢式交流发电机旋转磁极式交流发电机正弦交变电流的产生01正弦交变电流的产生01拓展延伸2：感应电动机正弦交变电流的产生01练习：下图中甲乙丙三图为三种常见电机的原理示意图（交流发电机、直流发电机、电动机），这三种电机的名称分别为