高中物理選修3-2交變電流課件

1、5.1 直流電直流電(DC)(DC)電流方向不隨時(shí)間而改變電流方向不隨時(shí)間而改變交變電流交變電流(AC)交變電流的產(chǎn)生交變電流的產(chǎn)生 1 1中性面中性面：線圈平面與磁：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面感線垂直的位置叫做中性面 VBLVsinE1r2Lr rVtsin2LBL21EEE總tsin2SBtLNBesin2所以三交變電流的變化規(guī)律三交變電流的變化規(guī)律 以線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻以線圈經(jīng)過中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t t線圈中的線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（ABAB和和CDCD邊切割磁感線邊切割磁感線 ）tBSesintNBSesin所以mE令則有 tEemsine為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)

2、刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢(shì)的最大值（峰值）=NBSNBS若為若為N N匝線圈匝線圈t 成立條件：轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)，經(jīng)中性面時(shí)開始計(jì)時(shí) （1）電動(dòng)勢(shì)按正弦規(guī)律變化tEemsin（2 2）電流按正弦規(guī)律變化）電流按正弦規(guī)律變化 tIimsin（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化 tUumsin 電流通過R時(shí)： tIimsin.RIUiRumm，四、交流電的四、交流電的圖像圖像 從中性面開始計(jì)時(shí)從中性面開始計(jì)時(shí)如果從乙圖開始計(jì)時(shí)：交流電圖像如何畫？如果從乙圖開始計(jì)時(shí)：交流電圖像如何畫？tcosEem從中性面開始計(jì)時(shí)磁通量變化圖像如何？是正弦還是余弦圖從中性面開始計(jì)時(shí)磁通量變化圖像如何？是正弦還是余弦圖什

3、么時(shí)刻磁通量變化率最大？什么時(shí)刻磁通量變化率最小什么時(shí)刻磁通量變化率最大？什么時(shí)刻磁通量變化率最?。? 1）線圈經(jīng)過）線圈經(jīng)過中性面中性面時(shí)，穿過線圈的時(shí)，穿過線圈的磁通量最大磁通量最大，但磁通量的變化率為零，但磁通量的變化率為零（ abab和和cdcd邊都不切割磁感線），線圈邊都不切割磁感線），線圈中的中的電動(dòng)勢(shì)為零電動(dòng)勢(shì)為零2 2）線圈經(jīng)過中性面時(shí)，電流將改變）線圈經(jīng)過中性面時(shí)，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周一周，兩次兩次經(jīng)過中經(jīng)過中性面，電流方向改變性面，電流方向改變兩次兩次五、交變電流的種類五、交變電流的種類(1)(1)正弦交流電正弦交流電(2)(2)示波器中的鋸齒波掃描電

4、壓示波器中的鋸齒波掃描電壓(3)(3)電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖(4)(4)激光通信中的尖脈沖激光通信中的尖脈沖交流發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介1 1、交變電流交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。3 3、交變電流的變化規(guī)律：、交變電流的變化規(guī)律：（1 1）方向變化規(guī)律方向變化規(guī)律-線圈平面每經(jīng)過線圈平面每經(jīng)過中性面中性面一次，一次，感應(yīng)電流的感應(yīng)電流的方向就改變方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一次；線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周一周，感應(yīng)電，感應(yīng)電流的方向改變流的方向改變兩次兩次。 （2 2）大小變化規(guī)律）大小變化規(guī)律-按按正弦規(guī)律正弦規(guī)律變化：變化： e=Emsin

5、t Em=NBS叫電動(dòng)勢(shì)的最大值叫電動(dòng)勢(shì)的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫電流的最大值叫電流的最大值 u=Umsint Um=ImR叫電壓的最大值叫電壓的最大值 小結(jié)小結(jié)2、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)1.答：磁鐵靠近白熾燈，發(fā)現(xiàn)燈絲顫動(dòng)因?yàn)橥ń蛔冸娏鞯臒艚z處在磁場(chǎng)中要受到力的作用，燈絲受到的磁場(chǎng)力的大小、方向都隨時(shí)間做周期性變化，因而燈絲顫動(dòng)2 一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖所示，下

6、面說法中正確的是間的變化規(guī)律如圖所示，下面說法中正確的是( )：A.T1時(shí)刻通過線圈的磁通量為零；B. T2時(shí)刻通過線圈的磁通量的絕對(duì)值最大；C. T3時(shí)刻通過線圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大；D.每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大。 答案： D Em=NBS練習(xí)1. 1. 矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線圈矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線圈abab邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為20cm20cm，adad邊長(zhǎng)為邊長(zhǎng)為10cm10cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.01TB=0.01T，線圈的轉(zhuǎn)速，線圈的轉(zhuǎn)速n=50r/sn=50r/s，求：電動(dòng)勢(shì)，求：電動(dòng)勢(shì)的最大值及對(duì)應(yīng)的線圈位置。的最大值及對(duì)應(yīng)的線圈位置。0.0628V 0.0628V 線圈平面與磁場(chǎng)方向平行。線圈平面與磁場(chǎng)方向平行。 2. 2. 如圖所示：匝數(shù)為如圖所示：匝數(shù)為NN、面積、面積為為S S的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)的矩