1.交变电流

1、第一节 交变电流,学习目标,1、知道什么是交变电流,2、理解交变电流产生的原理,3、知道交变电流的变化规律,利用电流传感器（或电压传感器）可以可以在荧 光屏上绘出电流（或电流）随时间变化的图象,可见，不同的电流波形是不相同的！,观看实验1,观看实验2,交变电流,交变电流 大小和方向都随时间做周期性变化的电流,简称交流,如：家庭电路中的电流,直流 方向不随时间变化的电流,如：电池提供的电流,交变电流可以变成直流！,交变电流的产生,手摇发电机,教学用手摇发电机产 生的电流，大小和方向都 在不断地变化，是一种交 变电流,交变电流是如何产生的呢？,交变电流的产生,交变电流产生示意图：,交变电流的产生,

2、ABCD线圈（切割磁感线）,K、L圆环,E 、 F电刷,使线圈在转动时保 持与外电路的连接,交变电流的产生,假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题,1、在线圈由甲转到乙的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？,由BA,交变电流的产生,假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题,2、在线圈由丙转到丁的过程中，AB边中电流向哪 个方向流动？,由AB,交变电流的产生,假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题,3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么 位置时线圈中电流最大？,线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！,中性面-与磁感线垂直的平面,线圈经过中性面时，感应电动

3、势为零，感应电流为零，线圈呈电中性中性面。,当线圈平面与中性面垂直时，感应电动势最大，感应电流最大。,线圈每经过中性面一次，交流电方向改变一次，线圈每转动一周（交流电的一个周期） ，两次经过中性面，交流电的方向改变两次。,交变电流的产生,假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题,4、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线， 在坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置 时对应的时刻。,观看实验,交变电流的变化规律,由以上的演示可以看出，交变电压随时间变化的 图象是正弦曲线，这说明发电机线圈中产生的感应电 动势也是按照正弦规律变化的，它可以写做：,e=EmsinWt,e电动势的瞬时值,Em它达到的

4、峰值,发电机线圈转动的角速度,交变电流的变化规律,发电机连接负载时，通过电路中的电流也是按照正 弦规律变化的，它也可以用三角函数式表达：,i=ImsinWt,i电流的瞬时值,Im它能达到的峰值,交变电流的变化规律,当交变电流通过电阻R时，根据欧姆定律，电阻 两端的电压跟通过电阻的电流成正比，所以电压也按 正弦规律变化，其表达式是：,u=UmsinWt,u电压的瞬时值,Um它达到的峰值,交变电流的变化规律,如果以时间t为横坐标，以电流i或电压u为纵坐标，把电流或电压变化的规律用曲线画出来，会得到下图所示的正弦曲线。,按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流。 简称正弦式电流。它是一种最简单、最基

5、本的交变电 流。我国家庭电路中的交变电流就是正弦交变电流,除此，工程技术中经常采用的交变电流还有另外 的几种，如：,家庭电路中的 正弦交变电流,示波器中的锯齿 波形扫描电压,除此，工程技术中经常采用的交变电流还有另外 的几种，如：,电子计算机中 的矩形脉冲,激光通信用 的尖脉冲,练习,一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为 Em=400V，线圈匀速转动的角速度为=314rad/s，试写出电动 势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总 电阻为2000，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表 达式。,e=EmsinWt=400sin314t,解：,电动势瞬时值的表达式为：,电流峰值为：,Im=Em/R=4002000=0.2A,电流瞬时值的表达式为：,i=ImsinWt=0.2sin314t,小结,1、大小和方向都随时间做周期