交變電流是怎么產(chǎn)生的

3.2交變電流是怎么產(chǎn)生的394623410343445502082042041305192740171112361022214752320153514809253107352730182826143724381、構(gòu)造：由線(xiàn)圈和磁極兩部分組成一、交流發(fā)電機(jī)2交流發(fā)電機(jī)種類(lèi)兩種，即

和

．其中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫

，不動(dòng)的部分叫

．發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是由、或其它動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)．旋轉(zhuǎn)磁極式旋轉(zhuǎn)電樞式轉(zhuǎn)子定子水輪機(jī)蒸汽輪機(jī)交流發(fā)電機(jī)二、交變電流的產(chǎn)生原理1、產(chǎn)生方法：矩形線(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)

為了能更方便地說(shuō)明問(wèn)題，我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來(lái)分析.

(甲)

B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面沒(méi)有邊切割磁感線(xiàn)bacdB∥S，φ=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向b到a(乙)a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應(yīng)線(xiàn)，abcd(丙)B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面abcdB∥S，φ=0，E最大，I最大，感應(yīng)電流方向a到babcd

2．中性面：線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)垂直的位置叫做中性面．（1）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．（2）線(xiàn)圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，電流將改變方向，線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，兩次經(jīng)過(guò)中性面，電流方向改變兩次．

設(shè)正方形線(xiàn)圈的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中繞垂直于磁場(chǎng)的對(duì)稱(chēng)軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為O．1．線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，電流方向改變多少次？2．線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最大？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小？3．線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最小？這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最??？回答問(wèn)題：4．試推導(dǎo)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的變化規(guī)律公式。三．交變電流的變化規(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（峰值）．（1）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。

（2）大小變化規(guī)律---按正弦規(guī)律變化（從中性開(kāi)始計(jì)時(shí)）：

e=EmsinωtEm=2Blv叫電動(dòng)勢(shì)的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR’叫電壓的最大值

（3）若從線(xiàn)圈平面與中性面成一夾角開(kāi)始計(jì)時(shí)，則e=Emsin(ωt+φ0

）

Em=2Blv

i=Imsin(ωt+φ0

）

Im=Em/Ru=Umsin(ωt+φ0）

Um=ImR’四、交流電的圖像

abcdKLABabcdKLABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB1．交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流。3．交變電流的變化規(guī)律：（1）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。

（2）大小變化規(guī)律-------按正弦規(guī)律變化：

e=EmsinωtEm=NBSω叫電動(dòng)勢(shì)的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR叫電壓的最大值

小結(jié)2．矩形線(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)1．交流電的產(chǎn)生：矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)方向的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，線(xiàn)圈中就會(huì)產(chǎn)生

．2．當(dāng)線(xiàn)圈平面垂直于磁感線(xiàn)時(shí)，線(xiàn)圈各邊都不切割磁感線(xiàn)，線(xiàn)圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，這樣的位置叫做

．線(xiàn)圈平面每經(jīng)過(guò)中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，因此線(xiàn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周，感應(yīng)電流方向改變

．感應(yīng)電流中性面兩次４．線(xiàn)圈從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值是Em，那么在任一時(shí)刻t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e為

．若線(xiàn)圈電阻為Ｒ，則感應(yīng)電流的瞬時(shí)值Ｉ為

．0Eme-Emte=Emsinωti=(Em/R)·sinωt1.矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)線(xiàn)圈ab邊長(zhǎng)為20cm，ad邊長(zhǎng)為10cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T，線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)速n=50r/s，求：電動(dòng)勢(shì)的最大值及對(duì)應(yīng)的線(xiàn)圈位置。0.0628V