交变电流公开课任炳涛.ppt

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1、5.1《交变电流》1、直流电流(DC)方向不随时间变化的电流2、交变电流(AC)大小和方向都随时间做周期性变化的电流一、交变电流例1.下图中均为交变电流，而不是交变电流．交变电流是如何产生的呢？二、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动.甲乙丙丁ABCDABCDABCDABCD问题：为什么会产生电流？ABCD问题1:当ABCD线圈在磁场中绕OO′轴转动时，哪些边切割磁感线?问题2:假设线圈所处的磁场为匀强磁场，请画出线圈在甲、乙、丙、丁四个位置对应的侧视图。为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析ABCDA

2、(B)D(C)B将立体图转化为平面图来分析ADADDAAD甲乙丙丁ABCDABCDABCDABCD问题3:判断线圈处在甲乙丙丁四个位置时是否产生感应电流？若有，标出电流方向；若无，说明原因。问题4:判断从甲转到乙电流方向变吗？从乙转到丙呢？从丙转到丁？丁到甲？ADDAADAD问题5:分析线圈由甲转到乙，有乙转到丙，由丙转到丁，由丁转到甲的过程中电流大小变化的情况？问题6:在电流—时间图中画出甲、乙、丙、丁四个位置对应的点。猜测在一个周期内感应电流随时间变化的关系，大致画出i—t图线。it问题7：线圈转到哪些位置时电流方向改变？___。在这些

3、位置时，线圈中感应电动势多大？_______。感应电流多大？________。在线圈转动一周的过程中，电流方向改变几次？________。我们把与磁场方向垂直的面叫____________。ADB中性面:线圈平面与磁感线垂直的位置特点：线圈经过中性面时，Φ，但线圈中的电动势为.电流方向发生VVVV最大0变化【结论】：(1)线圈转动过程中电流的大小做周期性变化，在最小，最大。(2)线圈每经一次，感应电流方向改变一次，线圈转动一周，感应电流方向改变次。（3）位置磁通量感应电流感应电动势磁通量变化率中性面中性面的垂面最大最大最大最大零零零零三.交

4、变电流的变化规律在匀强磁场B中，矩形线圈AB边长为L1，BC边长为L2，逆时针绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度为ω，从中性面开始计时，经时间t，线圈中的感应电动势是多少？ABCDABVVDθV1V2①线圈与中性面的夹角是多少？②ab边速度方向与磁场方向夹角多大？③ab边的速度是多少？④ab边产生的感应电动势多大？⑤线圈中感应电动势多大？若线圈的匝数为N匝呢？问题：电动势按正弦规律变化（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：交变电流的变化规律注意成立条件：转轴垂直匀强磁场，

5、经中性面时开始计时0etEm-Emit0Im-ImΦt0t1t2t3t4Φm-Φm思考：磁通量变化规律？Badvv例2、在图中，设磁感应强度为0.01T，单匝线圈边长ab=20cm，宽ad为10cm，转速为50r/s，求线圈转动时感应电动势的最大值。解：例3、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，线圈匀速转动的角速度为，①试写出电动势瞬时值的表达式，②求出在t=1/600s时感应电动势的瞬时值为多少？③如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为2k，电路中电流的峰值为多少？写出电流瞬时值的表达式。2021/10/8解

6、：(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压(3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲四、交变电流的种类1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。3、交变电流的变化规律：（1）方向变化规律-------线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：e=EmsinωtEm=NBSω叫电动势的最大值i=ImsinωtIm=Em/R叫电流的最大值u=UmsinωtUm=ImR叫电压的最大值小结2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴

7、匀速转动作业：2021/10/8谢谢！