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)種類兩種，即

和

．其中轉(zhuǎn)動的部分叫

，不動的部分叫

．發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是由、或其它動力機(jī)帶動．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：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動

為了能更方便地說明問題，我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來分析.

(甲)

B⊥S，Φ最大，E=0,I=0

中性面沒有邊切割磁感線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，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：線圈平面與磁感線垂直的位置叫做中性面．（1）線圈經(jīng)過中性面時，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢為零．（2）線圈經(jīng)過中性面時，電流將改變方向，線圈轉(zhuǎn)動一周，兩次經(jīng)過中性面，電流方向改變兩次．

設(shè)正方形線圈的邊長為L，在勻強(qiáng)磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉(zhuǎn)軸為O．1．線圈轉(zhuǎn)動一周，電流方向改變多少次？2．線圈轉(zhuǎn)到什么位置時磁通量最大？這時感應(yīng)電動勢是最大還是最小？3．線圈轉(zhuǎn)到什么位置時磁通量最小？這時感應(yīng)電動勢是最大還是最小？回答問題：4．試推導(dǎo)感應(yīng)電動勢大小的變化規(guī)律公式。三．交變電流的變化規(guī)律

以線圈經(jīng)過中性面開始計時，在時刻t線圈中的感應(yīng)電動勢（ab和cd邊切割磁感線）所以令則有

e為電動勢在時刻t的瞬時值，Em為電動勢的最大值（峰值）．（1）方向變化規(guī)律---線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動一周，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（從中性開始計時）：

e=EmsinωtEm=2Blv叫電動勢的最大值

i=ImsinωtIm=Em/R叫電流的最大值

u=UmsinωtUm=ImR’叫電壓的最大值

（3）若從線圈平面與中性面成一夾角開始計時，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-------線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流的方向就改變一次；線圈轉(zhuǎn)動一周，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叫電動勢的最大值

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．矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動1．交流電的產(chǎn)生：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸勻速旋轉(zhuǎn)時，線圈中就會產(chǎn)生

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

．線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應(yīng)電流方向就改變一次，因此線圈轉(zhuǎn)動一周，感應(yīng)電流方向改變

．感應(yīng)電流中性面兩次４．線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動，角速度是，線圈中的感應(yīng)電動勢的峰值是Em，那么在任一時刻t感應(yīng)電動勢的瞬時值e為

．若線圈電阻為Ｒ，則感應(yīng)電流的瞬時值Ｉ為

．0Eme-Emte=Emsinωti=(Em/R)·sinωt1.矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動。設(shè)線圈ab邊長為20cm，ad邊長為10cm，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.01T，線圈的轉(zhuǎn)速n=50r/s，求：電動勢的最大值及對應(yīng)的線圈位置。0.0628V