专题三交变电流课件.ppt
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- 关 键 词:
- 专题 三交变 电流 课件
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1、专题三专题三 交变电流交变电流 、当线圈平面垂直于磁感线时,线圈各边、当线圈平面垂直于磁感线时,线圈各边都不切割磁感线,线圈中没有感应电流,这样的都不切割磁感线,线圈中没有感应电流,这样的位置叫做位置叫做线圈平面每经过中性面一次,线圈平面每经过中性面一次,感应电流方向就改变一次,因此线圈转动一周,感应电流方向就改变一次,因此线圈转动一周,感应电流方向改变感应电流方向改变 、交流电的产生:矩形线圈在匀强磁场中、交流电的产生:矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时,线圈中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时,线圈中就会产生就会产生 、交变电流:、交变电流:和和 都随时间做都随时间做
2、的电流叫做交变电流电压和电的电流叫做交变电流电压和电流随时间按流随时间按 变化的交流电叫正弦交流变化的交流电叫正弦交流电电 交流电复习讲义:交流电复习讲义:(甲甲)线圈经中性面时,电流将改变方向线圈经中性面时,电流将改变方向一次一次线圈线圈转转动动一周一周,电流方向改变,电流方向改变两次两次中性面中性面:BS BSabab和和cdcd边都不边都不切割磁感线切割磁感线最大最大,E,E0,0,0t一、正弦交流电的产生一、正弦交流电的产生abab、dcdc边垂直边垂直切割磁感应线,切割磁感应线,I I最大最大,感应电流方向感应电流方向b b到到a aBSBS=0=0t最大(乙乙)E Emaxmax=
3、2BL=2BLabab=L=Ladad/2 2E Emaxmax=BS=BSTf1我国市电的频率是我国市电的频率是50Hz50HzitOT我国市电的周期是我国市电的周期是0.02s0.02s2T1 1、交流电的周期和频率:、交流电的周期和频率:二、描述正弦交流电的几个物理量二、描述正弦交流电的几个物理量作一次周期性变化作一次周期性变化所需的时间。所需的时间。单位:秒单位:秒在在1秒内完成周期秒内完成周期性变化的次数。性变化的次数。单位:赫兹单位:赫兹etOT2 2、交流电的峰值和瞬时值公式:、交流电的峰值和瞬时值公式:Em)sin(tEem瞬时值瞬时值Em峰值峰值e=Emsint 电动势峰值电
4、动势峰值Em=NBLV=NBSi=Imsint 电流峰值电流峰值Im=Em/Ru=Umsint 路端电压峰值路端电压峰值Um=ImRtttnBSesintEmsintREimsintImsintUumsin补补:交变电流瞬时值公式的推导交变电流瞬时值公式的推导以线圈经过中性面开始计时,以线圈经过中性面开始计时,在时刻在时刻t t线圈中的感应电动势线圈中的感应电动势(abab和和cdcd边切割磁感线边切割磁感线 )2LNBEm令=NB S3 3、交流电的有效值、交流电的有效值问题提出问题提出RRtIQ2IR)sin(tIim?Q有效值概念:让有效值概念:让交流电流交流电流和和直流电流直流电流通过
5、通过相同相同的的电阻,在相等时间内产生的电阻,在相等时间内产生的热量热量QQ相等相等,就,就把这个直流电流的数值把这个直流电流的数值I I(或电压(或电压U U)叫做这一)叫做这一交流电的交流电的有效值有效值。电流的电流的热效应热效应等效等效正弦交流电的有效值公式:正弦交流电的有效值公式:mmUUU707.02mmIII707.02通常所说的交流电的电通常所说的交流电的电压、电流的数值都是指交压、电流的数值都是指交流电的流电的有效值有效值。交流电压表、电流表测交流电压表、电流表测量的电压、电流的数值也量的电压、电流的数值也都是交流电的都是交流电的有效值有效值。mmUUU707.02如果不是正弦
6、(或如果不是正弦(或余弦)交流电,不能余弦)交流电,不能按照这样计算,只能按照这样计算,只能按照热等效定义计算按照热等效定义计算(常取(常取1个周期发热量个周期发热量计算)计算)4、平均值:、平均值:TNE说明说明1、交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;交流用电器的额定电压和额定电流指的是有效值;交流电流表和交流电压表的读数是有效值。保险交流电流表和交流电压表的读数是有效值。保险丝的熔断值为有效值,电容器的击穿电压为峰值。丝的熔断值为有效值,电容器的击穿电压为峰值。对于交流电若没有特殊说明的均指有效值对于交流电若没有特殊说明的均指有效值。说明说明2、在求交流电的功、功率或电热时必须用交
7、流电在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的的有效值有效值。求电量用求电量用平均值平均值。说明说明3、交流电压表和电流表通过交流电时,实际上已交流电压表和电流表通过交流电时,实际上已经由电表内部元件把交流电变成了等效的直流,经由电表内部元件把交流电变成了等效的直流,所以读出的就是交流的有效值,并且电表的指所以读出的就是交流的有效值,并且电表的指针不会忽左忽右地摆动。针不会忽左忽右地摆动。abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAB 【例例1 1】闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线闭合线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈中产生的交变电动势的瞬时
8、的轴匀速转动,线圈中产生的交变电动势的瞬时值表达式为值表达式为e=311sin(314t)Ve=311sin(314t)V。则此交流电的峰。则此交流电的峰值为值为,有效值为,有效值为,周期为,周期为,频率为,频率为。311V311V220V220V0.02s0.02s50Hz50Hz2TssT02.03142HzTf501VVE220311707.0【例例2】如图所示,线圈的面积是如图所示,线圈的面积是0.05,共有,共有100匝;匝;线圈电阻为线圈电阻为1,外接电阻,外接电阻R9,匀强磁场的磁感应,匀强磁场的磁感应强度为强度为B1T,当线圈以,当线圈以300r/min的转速匀速旋的转速匀速旋
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