高一物理《交变电流的产生》课件.ppt

中性面--与磁感线垂直的平面 ①线圈经过中性面时，感应电动势为零，感应电流为零，线圈呈电中性——中性面。 第一节 交变电流学.科.网 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学.科.网 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）随时间变化的图象学.科.网 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学.科.网 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 ABCD——线圈（切割磁感线） K、L——圆环 E 、 F——电刷 ｝ 使线圈在转动时保 持与外电路的连接学.科.网 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？学.科.网 由B→A 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A→B 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！ ②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。 ③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——它达到的峰值 ω——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ω=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2000Ω，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=400÷2000=0.2A 电流瞬时值的表达式为： i=ImsinWt=2sin314t 小结 1、大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变 电流 2、方向不随时间变化的电流叫直流 3、按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流 交流电波形 返回 直流电波形 返回