交变电流的产生交流发电机课件.ppt

1、 一、交变电流一、交变电流1 1、交变电流、交变电流：大小和方向都随时间做周期性大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流变化的电流叫做交变电流,简简称交流称交流(AC)。2 2、直流电、直流电：方向不随时间变化的电流叫方向不随时间变化的电流叫做直流电做直流电,简称直流（简称直流（DC）。）。 二、交变电流的产生二、交变电流的产生（交流发电机）（交流发电机）1 1、发电机的基本构造、发电机的基本构造线圈：线圈：转轴垂直于磁场方向转轴垂直于磁场方向磁极：磁极：磁极间形成匀强磁极间形成匀强磁场磁场为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时线圈里能产生交变电流？时线

2、圈里能产生交变电流？ 交流发电机的原理交流发电机的原理交变电流的产生原理交变电流的产生原理实验结论：交流电的大小和方向是不断变化的，实验结论：交流电的大小和方向是不断变化的，线圈在磁场中每旋转一周，电流表指针就左右线圈在磁场中每旋转一周，电流表指针就左右摆动一次，它的大小和方向都随时间做周期性摆动一次，它的大小和方向都随时间做周期性变化。变化。dcba 特点特点: : BS BS， 最大，最大， E=0 , I=0E=0 , I=0 中性面中性面没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线中性面中性面中性面中性面线框平面与磁感线垂直位置线框平面与磁感线垂直位置。0t0感最大0感I（1 1）（2 2）每

3、经过中性面一次每经过中性面一次， 方向就改变一次方向就改变一次。感I特点特点交变电流的产生原理交变电流的产生原理dcba特点特点:BS:BS，=0=0，E E最大，最大，I I最最 大，感应电流方向大，感应电流方向b b到到a aa a（b b）、）、d d（c c）边）边垂直切割磁感应线，垂直切割磁感应线， 设线圈平面从中性面开始转动，设线圈平面从中性面开始转动，角速度是角速度是经过时间经过时间t t，ABAB、CDCD宽宽L L1 1，ADAD、BCBC长长L L2 2 ，磁感应强度是磁感应强度是B.B.BvA(B)D(C)t=0v11v中性面中性面线圈与中性面的夹角是多少？线圈与中性面的

4、夹角是多少？AB边的速度多大？边的速度多大？AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？边速度方向与磁场方向夹角是多大？AB边中的感应电动势多大？边中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？线圈中的感应电动势多大？tt22LVtLBLVBLesin2sin2111tSBtLBLesinsin2221以线圈经过中性面开始计时，在时刻以线圈经过中性面开始计时，在时刻t t线圈中线圈中的感应电动势（的感应电动势（abab和和cdcd边切割磁感线边切割磁感线 ）tvBLesin2122LvtSBtLLBesinsin21所以所以SBEm令令则有则有 tEemsine e为电动势在时刻为电动势在时刻t t的瞬

5、时值，的瞬时值，E Em m为电动势的最大值为电动势的最大值交变电流的变化规律交变电流的变化规律注意：注意：与线圈的形状、转轴的位置无关与线圈的形状、转轴的位置无关。成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面 开始计时开始计时 （1 1）电动势按正弦规律变化电动势按正弦规律变化tEemsin（2 2）电流按正弦规律变化）电流按正弦规律变化 tIimsin（3 3）电路上的电压按正弦规律变化）电路上的电压按正弦规律变化 tUumsin 电流通过电流通过R时：时： tIimsin.RIUiRumm，交变电流的变化规律交变电流的变化规律交变电流的变化规律交变电流的变化规

6、律eomEtiomItuomUt交变电流的变化规律交变电流的变化规律(1)(1)正弦交流电正弦交流电(2)(2)示波器中的锯齿波扫描电压示波器中的锯齿波扫描电压(3)(3)电子计算机中的矩形脉冲电子计算机中的矩形脉冲(4)(4)激光通信中的尖脉冲激光通信中的尖脉冲四、交变电流的种类四、交变电流的种类五交流发电机五交流发电机: : （1）发电机的基本组成：）发电机的基本组成：用来产生感应电动势的线圈（叫电枢）用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） 用来用来产生磁场的磁极（产生磁场的磁极（2）发电机的基本种类）发电机的基本种类 旋转电枢式发电机旋转电枢式发电机 旋转磁极旋转磁极式发电机式发电机转动的部

7、分叫转子，不动的部分叫定子转动的部分叫转子，不动的部分叫定子1 1、交变电流交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。3 3、交变电流的变化规律：、交变电流的变化规律：（1 1）方向变化规律方向变化规律-线圈平面每经过线圈平面每经过中性面中性面一次，一次，感应电流的感应电流的方向就改变方向就改变一次；线圈转动一次；线圈转动一周一周，感应电，感应电流的方向改变流的方向改变两次两次。 （2 2）大小变化规律）大小变化规律-按按正弦规律正弦规律变化：变化： e=Emsint Em=NBS叫电动势的最大值叫电动势的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫电流的最大值叫电流的最大值 u=Umsint Um=ImR叫电压的最大值叫电压的最大值 小结小结2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动课堂练习课堂练习一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是（ ）A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小et0t1t2t3t4Em-EmC