交流发电机及其产生正弦交流电的原因.ppt

交流发电机及其产生正弦交流电的原因 交流发电机及其产生正弦交流电的原因 1、电流的分类 2、交变电流的产生 ——交流发电机 3、交流发电机产生正弦交流电的原因 设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度w匀速转动，如图所示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O． 设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O． 交变电流的变化规律 　　以线圈经过中性面开始计时，在时刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切割磁感线 ） 巩固练习 １、交变电流：　　　和　 　都随时间做 的电流叫做交变电流． 电压和电流随时间按　　　　变化的交流电叫正弦交流电． ２、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生　　　　 ． 巩固练习 ３、当线圈平面垂直于磁感线时， 线圈各边都不切割磁感线，线 圈中没有感应电流，这样的位 置叫做　　 ．线圈平面每 经过　 　 一次，感应电流 方向就改变一次，因此线圈转 动一周，感应电流方向改 变　　　　． 教师强调指出：线圈的中性面． * 1、电流的分类 恒定电流: 大小和方向都不随时间变化的电流 交变电流: 大小和方向随时间周期性变化的电流 2、交变电流的产生 ——交流发电机 N S 交流电动机的基本结构 线圈 磁极 电 枢 线圈运动状态： 逆时针匀速转动 角速度： w 线速度： V 初始位置： 中性面 任一时间t线圈平面转过角度： wt N S 中性面 V // B ?最 大 ? ?= 0 交流电动机工作状态简析 N S S N N S V V 交流电动机的工作剖面图 3、交流发电机产生正弦交流电的原因 1、线圈转动一周，电流方向改变多少次？ 2、线圈转到什么位置时磁通量最大？ 这时感应电动势是最大还是最小？ 3、线圈转到什么位置时磁通量最小？ 这时感应电动势是最大还是最小？ 回答问题： 4、试推导感应电动势大小的变化规律公式。 回答问题： V2 V V1 V 剖面分析电动势： E=BLV(互相垂直) V1=Vsinωt e=BLVsin wt 所以 令 则有 e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）． =NB ωS V2 V V1 由e=BLVsin wt分析电流方向的变化 V 线圈经过中性面， 感应电流方向改变。 V2 V V1 V 理解一个周期内的变化规律 e=BLVsin wt 结论： 1．中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面． （1）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大，但磁通量的变化率为零（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈中的电动势为零． （2）线圈经过中性面时，电流将改变方向，线圈转动一周，两次经过中性面，电流方向改变两次． 成立条件： 转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时． （1）电动势按正弦规律变化 （2）电流按正弦规律变化 （3）电路上的电压按 正弦规律变化 电流　　　　　　　　通过R时： 2、正弦规律： （4） 大小 方向 周期性变化 正弦规律 感应电流 中性面 中性面 两次 ４、线圈从中性面开始转动，角速度是ω，线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为　　　　　　　 ．若线圈电阻为Ｒ，则感应电流的瞬时值Ｉ为　　　　　　　　． 0 Em e -Em t e= Emsinωt i= (Em/R)·sinωt 本 讲 结 束 谢 谢 观 赏 教师强调指出：线圈的中性面． *