章节题交变电流产生和变化规律

课题：交变电流的产生和变化规律课题：交变电流的产生和变化规律执教：江苏省外国语学校张飞The Best Way To Learn Anything Is To Discover It By Yourself!二、交变电流的产生一、为什么要开发和使用交变电流？电路性能更丰富、可用电元件更多电路性能更丰富、可用电元件更多 便于远距离输送便于远距离输送 三、交变电流的变化规律三、交变电流的变化规律问题：问题：线圈经过什么位置时，电流的方向发生线圈经过什么位置时，电流的方向发生变化？变化？1.方向变化规律：方向变化规律：中性面中性面-在线圈平在线圈平面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感面垂直于磁感线时，各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫中性面。叫中性面。线圈平面每经过中性面一次，感应电流线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次，线圈转动一周，感的方向就改变一次，线圈转动一周，感应电流的方向改变两应电流的方向改变两 次。次。问题：交流电的大小变化规律是怎样的？问题：交流电的大小变化规律是怎样的？BVVad中性面中性面VVadB中性面中性面VVadB中性面中性面VVadB中性面中性面VVadB中性面中性面VVadB中性面中性面VVadB中性面中性面VVadB中性面中性面VaBVd中性面中性面VaBVd中性面中性面aBVVd中性面中性面BVaVd中性面中性面BVaVd中性面中性面BVaVd中性面中性面BVaVd中性面中性面BVVad中性面中性面BVVad中性面中性面线圈平面线圈平面ttBVVad中性面中性面线圈平线圈平面面tt设线圈平面从中性面设线圈平面从中性面开始转动，角速度是开始转动，角速度是，经过时间，经过时间t，线圈，线圈转过的角度是转过的角度是t，ab边的线速度边的线速度v的方的方向跟磁感线的夹角也向跟磁感线的夹角也是是t.ab边的长度为边的长度为l,则则ab边中的感应电动边中的感应电动势是：势是：eab=Blvsint 2.大小变化规律大小变化规律-电动势的瞬时值电动势的瞬时值cd边中的感应电动势跟边中的感应电动势跟ab边中的大小相边中的大小相同，而且两边又是串联的，所以线圈中同，而且两边又是串联的，所以线圈中总感应电动势为总感应电动势为 eab=2Blvsint 令令 Em=2Blv=BS 叫电动势的最大值叫电动势的最大值 线圈的线圈的电动势的瞬时值：电动势的瞬时值：e=Emsint3.把线圈的电阻组成闭合电路，电路中就有感应电流，实验证明，在只含有电阻的电路中，适用于直流电路的欧姆定律也适用于交流电路。其等效电路图如右：设闭合电路的总电阻为R，则电流的瞬时值：i=e/R=Emsimt/R 得:i=Imsint Im=Em/R这时电路某一段上电压同样是按正弦规律变化的，电压的瞬时值：u=iR=Imsint R 得:u=Umsint Um=ImR RSE r这种按正弦规律变化的交流电（电动势这种按正弦规律变化的交流电（电动势e、电流、电流i、电压、电压u)叫正弦交流电。叫正弦交流电。表达式：表达式：e=Emsint Em叫电动势的最大值叫电动势的最大值 i=Imsint Im叫电流的最大值叫电流的最大值 u=Umsint Um叫电压的最大值叫电压的最大值=2f=2/T 叫角叫角频频率率三、正弦交变电流的图象abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLAeoEmT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt t Umu2T/42T/4T/4T/43T/43T/4T Tt t/2/23 3/2/22 2to按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流按正弦规律变化的交变电流叫正弦交变电流ImiT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tot t其它交变电流波形图其它交变电流波形图问题问题1：矩形线圈的面积为：矩形线圈的面积为S，匝数为，匝数为N，匀强磁场的磁感应强度为，匀强磁场的磁感应强度为B，绕，绕中轴以中轴以角速度匀速转动。角速度匀速转动。（）从线圈转到中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式。（）从线圈转到中性面开始计时，感应电动势的瞬时值表达式。（）若每匝线圈的电阻为（）若每匝线圈的电阻为R，则线圈中的感应电流的最大值是多少，则线圈中的感应电流的最大值是多少？问题问题2：若从线圈转到与磁感线平行时开始计时，交变电流的波形图又：若从线圈转到与磁感线平行时开始计时，交变电流的波形图又是怎样的呢？是怎样的呢？问题问题3：交变电流能转换成直流电吗？：交变电流能转换成直流电吗？余弦波余弦波N匝线圈的连接方式实质上是串联。匝线圈的连接方式实质上是串联。(1)e=NBSsint，EmNBS(2)根据欧姆定律根据欧姆定律ImEm/RnBS/R