1、第五章交變電流 一、交變電流1、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流叫做交變電流,簡(jiǎn)稱交流(AC)。2、直流電：方向不隨時(shí)間變化的電流叫做直流電,簡(jiǎn)稱直流（DC）。交變電流可以轉(zhuǎn)變成直流，實(shí)驗(yàn)室學(xué)生電源就有這種功能。 二、交變電流的產(chǎn)生（交流發(fā)電機(jī)）1、發(fā)電機(jī)的基本構(gòu)造線圈：轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)方向磁極：磁極間形成勻強(qiáng)磁場(chǎng)為什么矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)線圈里能產(chǎn)生交變電流？ 交變電流產(chǎn)生示意圖：交變電流的產(chǎn)生ABCD線圈（切割磁感線）K、L圓環(huán)E 、 F電刷使線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)保持與外電路的連接1、在線圈由甲轉(zhuǎn)到乙的過(guò)程中，AB邊中電流向哪 個(gè)方向流動(dòng)？由BAA(B)D(C)A(B)D(C

2、)2、在線圈由丙轉(zhuǎn)到丁的過(guò)程中，AB邊中電流向哪 個(gè)方向流動(dòng)？由ABD(C)A(B)BD(C)A(B)B3、當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)線圈中沒有電流？轉(zhuǎn)到什么 位置時(shí)線圈中電流最大？ 線圈轉(zhuǎn)到甲、丙位置時(shí)線圈中沒有電流；轉(zhuǎn)到乙、丁位置時(shí)線圈中電流最大！A(B)D(C)A(B)D(C)D(C)A(B)BD(C)A(B)B在線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，穿過(guò)線圈的磁通量、線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流有什么特點(diǎn)？線圈經(jīng)過(guò)甲、丙位置時(shí)，電流方向發(fā)生改變。線圈經(jīng)過(guò)中性面時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，感應(yīng)電流為零。線圈每經(jīng)過(guò)中性面一次，交流電方向改變一次，線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周（交流電的一個(gè)周期） ，兩次經(jīng)過(guò)中性面，交流電的方向改變兩次。中

3、性面A(B)D(C)與磁感線垂直的平面 設(shè)線圈平面從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是經(jīng)過(guò)時(shí)間t，AB、CD寬L1，AD、BC長(zhǎng)L2 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度是B.BvA(B)D(C)t=0v11v中性面線圈與中性面的夾角是多少？AB邊的速度多大？AB邊速度方向與磁場(chǎng)方向夾角是多大？AB邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？三交變電流的變化規(guī)律 以線圈經(jīng)過(guò)中性面開始計(jì)時(shí)，在時(shí)刻t線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（AB和CD邊切割磁感線 ）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）=NBS若為N匝線圈1、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所產(chǎn)生的交變電流按照正弦函數(shù)的規(guī)律變化正弦式

4、交流電正弦式交流電的產(chǎn)生的描述2、Em勻速轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的最大值峰值， 為線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3、此表達(dá)形式僅在從中性面開始計(jì)時(shí)的情況下成立e為瞬時(shí)值4、若該線圈給外電阻R供電，設(shè)線圈本身電阻為r，由閉合電路歐姆定律R兩端的電壓為eoEmT/42T/43T/4T/23/22tt交流電的圖像 四、交變電流的種類(1)正弦交流電(2)示波器中的鋸齒波掃描電壓(3)電子計(jì)算機(jī)中的矩形脈沖(4)激光通信中的尖脈沖交流發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的基本組成?發(fā)電機(jī)的基本種類?交流發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介（1）發(fā)電機(jī)的基本組成：用來(lái)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈（叫電樞）用來(lái)產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極（2）發(fā)電機(jī)的基本種類旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動(dòng)磁極不

5、動(dòng)）旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動(dòng)電樞不動(dòng)）無(wú)論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子1、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=Emsint Em=NBS叫電動(dòng)勢(shì)的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫電流的最大值 u=Umsint Um=ImR叫電壓的最大值 小結(jié)2、產(chǎn)生：矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速 轉(zhuǎn)動(dòng)Em- Em（1）線圈與磁感線垂直時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)_,磁通量_。是電流方向_的位置。（2

6、）當(dāng)線圈與磁感線平行時(shí)：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)_，磁通量_。（3）線圈連續(xù)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中：電流的大小和方向都做_變化。0et理解:最小最大最大最小發(fā)生變化周期性下列表示交變電流的有（ ）例1iittit(A)(B)(C)(D)0000t(E)0teuCE2 一矩形線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)并位于線圈平面內(nèi)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的感應(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)線圈的磁通量為零；T2時(shí)刻通過(guò)線圈的磁通量的絕對(duì)值最大；T3時(shí)刻通過(guò)線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)線圈的磁通量的絕對(duì)值都為最大。 答案： D練習(xí) 一臺(tái)發(fā)電機(jī)在產(chǎn)生正弦式電流。如果發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的峰值為Em=400V，線圈勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為=314rad/s，試寫出電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值的表達(dá)式。如果這個(gè)發(fā)電機(jī)的外電路只有電阻元件，總電阻為2000，電路中電流的峰值是多少？寫出電流瞬時(shí)值