[理化生]第二节交变电流的描述2013.ppt

* 高二物理备课组 2013 N S a b c d a (b) d (c) N S N S a b c d a (b) d (c) N S 1.交流发电机线圈经过中性面时，磁通量最大，此时线圈中无电流； 2.交流发电机线圈经过中性面时，电流方向发生改变； 3.交流发电机线圈转动一周，线圈中电流方向改变两次； 4.交流发电机线圈经过与中性面垂直的位置时，线圈中电流最大。 ωt 1.用函数表达式描述交变电流 中性面 B v v o a(b) d(c) ωt ω ωt v v 线圈转过角度： d(c)速度方向跟磁感线夹角： d(c)边感应电动势： 线圈中感应电动势 ωt ωt ab、dc边长L ; ad、bc边长L ; 磁感应强度为B ; 角速度为ω. e=BLLωsin(ωt) =BSωsin(ωt)=? edc= BLLωsin(ωt)=? 1 2 N S a b c d a (b) d (c) N S 线圈转过角度： d(c)速度方向跟磁感线夹角： 线圈中感应电动势 ωt ωt 中性面开始匀速转动 e =BLLωsin(ωt) =BSωsin(ωt)=? 感应电动势最大值Em=BLLω=BSω=2BLv Em =BLLω = BSω=2BLV 电动势峰值 瞬 时 值 峰 值 电流电压间关系 中性面 瞬时电动势 图 像 开始位置 a (b) d (c) N S 完成下面空格 i = =Imsinωt e R Em R Im= e =Em sin(ωt) 【例题1】一台发电机产生的正弦交流电的电动势峰值是156V，线圈从中性面开始匀速转动，其角速度是120πrad/s，写出电动势瞬时值表达式。在1s内电流方向改变多少次？ 解：由公式e = Emsin(ωt) 得 瞬时电动势e = 156sin(120πt) (V) 周期T = = = s 1s内线圈转过圈数n = =60圈 电流改变方向的次数N=n×2 =120次 2π ω 2π 120π 1 60 1 T 【例题2】交流发电机中，如果ab边长为L，bc边长为L‘，线圈转动角速度为ω，线圈匝数为n，磁感应强度为B，线圈电阻为r，外电路电阻为R，求: (1)交变电动势的峰值Em;(2)路端电压最大值Um 。 解: (1)交变电动势峰值 Em=nBLLω (2)电路中最大电流 Im= = 路端电压最大值 Um= Im R= Em r+R nBLLω r+R nBLLωR r+R 2.用图象描述交变电流 N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + N S S N e t o + 四、正弦交变电流的图象 e o Em T/4 2T/4 3T/4 T π/2 π 3π/2 2π ωt t a b c d K L A B a b c d K L A B a b c d k L A B a b c d k L A B a b c d k L A B * * *