正弦交流电路基本概念课件.ppt

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1、项目一正弦交流电共包含个任务任务一正弦交流电的识别正弦交流电的基本概念14正弦交流电的基本物理量2什么叫正弦交流电正弦交流电的产生交流电的基本概念一、什么是交流电稳恒直流电：日常使用的电池、蓄电池等电源的输出电压大小和方向都不随时间而变化，称为稳恒直流电。tu图3-1（a）稳恒直流电正弦交流电：家用电源的电压大小和方向按正弦规律变化，称为正弦交流电。tu图3-1（b）正弦交流电除了正弦交流电之外还有锯齿波交流电、方形交流电等交流电tutu图3-1（c）电视机显像管的锯齿偏转电流图3-1（d）计算机中的方波电压信号交流电与直流电的根本区别是：直流电的电压和电流方向

2、不随时间的变化而变化，交流电的电压或电流方向则随时间的变化而变化。交流电路中，随时间变化的量用小写字母表示，如：u、i、e、p；不随时间变化的量用大写字母表示，如：U、I、E、P。瞬时值有效值二、交流电的产生交流电可由交流发电机产生感应电动势最大值：正弦交流电动势解析式：ωt=0°时，e=0ωt=90°时，e=Emωt=180°时，e=0ωt=270°时，e=-Em二、交流发电机:（1）发电机的基本组成：①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）②用来产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类①旋转电枢式发电机②旋转磁极式发电机转动的部分叫转子，不动的部分叫定子三、线圈转动

3、时线圈中的电流特性中性面①中性面在垂直于磁场位置．②线圈通过中性面时，穿过线圈的磁通量最大a(b)d(c)B1、观察到线圈中电流方向是变化的线圈从什么位置开始改变电流方向？线圈平面每转过中性面时，线圈中感应电流方向改变一次，转动一周线圈两次通过中性面，故一周里线圈中电流方向改变两次．2、再观察电流强度与线圈位置的关系中性面时电流最小，与中性面垂直时电流最大我国使用的交流电的频率是50HZ，请问1s内电流方向改变多少次？四、交变电流的变化规律（1）线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．中性面的特点：

4、线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，磁通量变化率最小，感应电流为零．vvBvv（2）当线圈平面逆时针转过时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．Em=2BLV=2BLL/2ω=BωSIm＝=BωS/Ｒ方向：右手定则垂直中性面的特点：线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，感应电动势最小最大，磁通量变化率最大，感应电流最大．（3）再转过时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．abcdBvv（4）当线圈再转过时，处于图（丁）位置，ab

5、、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．vv（5）再转过线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势．Bvv从上面的观察知道，交流电的电流强度与产生交流电的线圈位置有关。那么电流强度与线圈位置之间有什么关系呢？当线圈转到其它任意位置时，产生的瞬时电动势又如何呢？θθv1v2从中性面开始，线框转过的角度为ωt将v分解v1＝vsimωt　v1⊥B　v2＝vcosωt　v2∥Beab＝Blvsinωt　a→b　ecd＝Blvsinωt　c→d即线框中感应电动势e＝2Blvsinω

6、t　a→b→c→d．这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流．中性面开始计时：e=N2Blvsinωt=Emsinωt＝NBSωsin2πft电动势随时间按正弦规律变化。垂直于中性面开始计时：e=Emcosωt电流的瞬时值：电压的瞬时值：eR总EmR总eR总i==sinωt=Imsinωtu=iR=ImRsinωt=UmsinωtEm=NBSω五、交流电变化的规律TTT六.图象表示：当闭合矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴线做匀速转动时，闭合线圈中就有交流电产生．结论：七、一些其它交变电流交变电流的特点：方向随时间变化练习1：一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直

7、于磁力线的轴匀速转动，若图所示为穿过线圈的磁通量随时间的变化图线，则下面说法正确的是：A．t=0时，线圈平面与中性面垂直B．t=0.01s时刻，磁通量的变化率最大C．t=0.02s时刻，线圈产生的电动势达到最大D．t=0.015s时刻，线圈产生的电动势为零2.线圈在匀强磁场中匀角速转动，产生的交变电流如图所示，则（）A．在A和C时刻线圈平面和磁场垂直B．在B和D时刻线圈中的磁通量为零C．从A时刻到B时刻线圈转动的角度为πradD．若从O时刻到D时刻经历的时间为0.02s，则该交变电流在1.0s的时间内方向会改变100次0.02s3、设磁感应强度为0.01T，单匝

8、线圈AB边长为20cm，