交变电流课件

1、第二章 交变电流,1 交变电流,（1）直流电流（DC）:方向不随时间变化的电流.,（）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。,1.电流分类,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。,一、交变电流,()正弦式电流,()锯齿形电流,()矩形脉冲电流,()脉冲电流,2.几种常见的交变电流,二、认识交流发电机（将机械能转化为电能）,1.发电机的基本构造： 电枢-产生感应电动势的线圈 磁极-产生磁场,2.分类：,旋转电枢式发电机： 定子-磁极 转子-电枢,旋转磁极式发电机： 定子-电枢 转子-磁极,三、交变电流的产生,矩形线圈在匀强磁场中绕

2、垂直于磁场的轴匀速转动。,问题1: 当ABCD线圈在磁场中绕OO轴转动时，哪些边切割磁感线?,将立体图转化为侧视图来分析,v,问题2: 判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有，标出电流方向；若无，说明原因。,I=0,I方向：adcba,I=0,I方向：abcda,问题3: 线圈转动一周，电流在哪个位置发生变化？,中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置,线圈通过中性面瞬间不切割磁感线，感应电动势、感应电流为零。,每当线圈经过中性面一次，感应电流方向就改变一次。,中性面位置磁通量最大，磁通量的变化率等于。,中性面的垂面：（图乙、丁）,线圈通过中性面的垂面瞬间切割磁感线速度最大，感应电动势

3、、感应电流最大。,中性面垂面位置磁通量为0，磁通量的变化率最大。,四.交变电流的变化规律,在匀强磁场B中，矩形线圈AB边长为L1，BC边长为L2，逆时针绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经时间t，线圈中的感应电动势是多少？,问题： 线圈与中性面的夹角是多少？ ab边切割的有效速度是多少？ ab边的速度用如何表示？ ab边产生的感应电动势多大？ 线圈中感应电动势多大？若线圈的匝数为N匝呢？,v,v1,v2,1、电动势的瞬时值,2、电流的瞬时值,3、电路上的电压的瞬时值,电流 通过R时：,交变电流的变化规律,注意 成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时,Em=NBS叫

4、电动势的峰值,思考：磁通量变化规律？,小结,例1、交流发电机在 t 时刻产生的电动势为e=Emsint，下列措施中一定能使其增大为原来的两倍的方法有（ ） A、只使匝数n增大两倍 B、只使磁感应强度B增大两倍 C、只使线圈面积S增大两倍 D、只使时间t增大两倍 E、只使角速度增大两倍,ABC,讲练结合,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N100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

5、时值。,1、关于交变电流的说法中正确的是（ ） A、只有大小和方向都随时间按正弦 规律变化的电流才叫交变电流 B、大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流 C、大小和方向都随时间变化的电流叫做交变电流 D、只有大小随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,B,2、关于线圈在匀强磁场中转动产生的交变电流，下列说法中正确的是（ ） A、线圈平面每经过中性面，感应电流的方向就改变一次，感应电动势不变 B、线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 C、线圈平面每经过中性面，感应电动势和感应电流的方向都要改变一次 D、线圈每转动一周，感应电动势和感应电流的方向都要改变两次,CD,3、交

6、流发电机的线圈转至线圈平面与中性面重合时，下列说法中正确的是（ ） A、磁场方向和线圈平面平行 B、电流将改变方向 C、线圈产生的感应电动势最大 D、线圈的磁通量最大,BD,4、影响产生交变感应电动势大小的因素可能是（ ） A、线圈的面积 B、线圈的转速 C、磁场的磁感应强度 D、线圈的电阻,ABC,5交流发电机在工作时的电动势为e=E0sintV，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=E0sint/2V （B）e=2E0sint/2V （C）e=E0sin2tV （D）e=E0/2sin2tV,C,6.一矩形线圈，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（