交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律

17.1交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律潯州高中農(nóng)富詩(shī)精選ppt法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們：穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而磁通量變化的方式不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電流也不同，感應(yīng)電流可以是恒定的，可以是變化的，可以是周期性變化的，本節(jié)我們將研究一種十分重要的周期性變化的電流——正弦交變電流．精選ppt電流的分類(lèi)1：直流電流：方向不隨時(shí)間做周期性改變的電流大小方向都不隨時(shí)間改變的恒定電流，是直流電的一種2：交變電流:大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流(簡(jiǎn)稱(chēng)交流)精選ppt一、交變電流的產(chǎn)生按下圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示精選ppt實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)圈時(shí)，電流計(jì)指針在左右搖動(dòng)，線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)一周，指針左右擺動(dòng)一次．1．交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期變化的電流，叫做交變電流，簡(jiǎn)稱(chēng)交流

．2．閉合的線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生交流，但這不是產(chǎn)生交流的惟一方式．精選ppt(甲)

E

,I

,Φ

.=0=0有最大值精選ppt(乙)E

I

，電流方向：

.有最大值有最大值a—>b精選ppt(丙)E

,I

,Φ

有最大值=0=0精選ppt(丁)E

I

，電流方向：

.有最大值有最大值b—>a精選ppt(甲)

(乙)(丙)(丁)E

I

，電流方向：

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I

，電流方向：

.=0=0有最大值有最大值有最大值a—>b有最大值有最大值b—>aE

,I

,Φ

.=0=0有最大值精選ppt二、交變電流的變化規(guī)律

（1）線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直的位置叫中性面。（2）線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線(xiàn)），線(xiàn)圈中的電動(dòng)勢(shì)為零。1.中性面（3）線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。精選ppt2.交變電流規(guī)律的推導(dǎo)從中性面開(kāi)始，線(xiàn)圈以角速度ω，以ad，bc的中點(diǎn)連線(xiàn)為軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)思考：經(jīng)t時(shí)間線(xiàn)圈與中性面的夾角為多少？ab和cd金屬棒切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)各為多大？?jī)山饘侔糇鳛榈刃щ娫词谴?lián)還是并聯(lián)的？精選ppt2．變化規(guī)律以線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（ab和cd邊切割磁感線(xiàn)）所以令則有

e為電動(dòng)勢(shì)在時(shí)刻t的瞬時(shí)值，Em為電動(dòng)勢(shì)的最大值．精選ppt正弦式交流電流：電路中的電流、電壓按正弦規(guī)律變化的電流。

RSEr～在只含有電阻的電路中，適用于直流電路的歐姆定律也適用于交變電流電路。其等效電路圖如上。設(shè)整個(gè)電路的電阻為R則：

精選ppt正弦交變電流的圖象eoEmT/42T/43T/4Tπ/2π3π/22πωttabcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB精選ppt交流電的圖像

精選ppt問(wèn)題探究☆問(wèn)題1：矩形線(xiàn)圈的面積為S，匝數(shù)為N，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，繞中軸以ω角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。

①?gòu)木€(xiàn)圈轉(zhuǎn)到中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。②若每匝線(xiàn)圈的電阻為R，則線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流的最大值是多少？

N匝線(xiàn)圈的連接方式實(shí)質(zhì)上是串聯(lián)。①e=NBSωsinωt，Em＝NBSω②根據(jù)歐姆定律Im＝Em/Rn＝BSω/R精選ppt4.交變電流的種類(lèi)

乙：示波器中的鋸齒波掃描電壓

丙：電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖

?。杭す馔ㄐ胖械募饷}沖甲：家庭電路中的正弦交變電流

精選ppt用示波器研究交變電流的變化精選ppt1．在如圖所示的幾種電流隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)中，屬于交變電流的是，屬于正弦交變電流的是。tiABCDABDA三、課堂練習(xí)精選ppt2一矩形線(xiàn)圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線(xiàn)圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線(xiàn)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，下面說(shuō)法中正確的是()：T1時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為零；T2時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值最大；T3時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量變化率的絕對(duì)值最大；每當(dāng)e變換方向時(shí)，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大。答案：D精選ppt3.交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律為e=EmSinωt，如果線(xiàn)圈的頻率f提高一倍，其它條件不變，則電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律將變化為()：A。e=EmSin2ωtB.e=2EmSin2ωtC.e=2EmSin4ωtD.e=2EmSinωt答案:B精選ppt

4、一臺(tái)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的按正弦規(guī)律變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為311V，線(xiàn)圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度100πrad/s。(設(shè)線(xiàn)圈為N匝）（1）寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式。（2）若該發(fā)電機(jī)只與含電阻的負(fù)載組成閉合電路，電路的總電阻為100Ω，試寫(xiě)出通過(guò)負(fù)載的電流強(qiáng)度的瞬時(shí)表達(dá)式，在t=1/120s時(shí)電流強(qiáng)度的瞬時(shí)值為多少？（3）線(xiàn)圈從中性面轉(zhuǎn)過(guò)180度的過(guò)程中，電動(dòng)勢(shì)的最大值、平均值分別是多少？（4）轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量的變化率最大值是多少？答案（1）e=311Sin100πt（2）I=3.11Sin（100π*1/120）=3.11*1/2=1.55（A）（3）E

m=311VE=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V（4）Δφ/Δt=311/N（Wb/s）精選ppt四、課堂總結(jié)：1.交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。直流電流：方向不隨時(shí)間做周期性改變的電流

2.交變電流的變化規(guī)律：

方向變化規(guī)律-------線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流的方向改變兩次。大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=BSω叫電動(dòng)勢(shì)的最大值