魯科版選修32交變電流是怎樣產(chǎn)生的 課件（22張）.ppt

第2節(jié)交變電流是怎樣產(chǎn)生的 1 交流發(fā)電機(jī) 用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈 電樞 用來產(chǎn)生磁場的磁極 交流發(fā)電機(jī)模型的原理簡圖 滑環(huán)和電刷 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī) 無論哪種發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)的部分都叫做轉(zhuǎn)子 固定不動(dòng)的部分叫做定子 區(qū)別 前者 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不能很高 后者 能克服上述缺點(diǎn) 提供很高的電壓 大型發(fā)電機(jī)大多是旋轉(zhuǎn)磁極式 兩種發(fā)電機(jī)的比較 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 表頭的指針左右擺動(dòng) 交變電流 大小和方向都隨時(shí)間做周期性變化的電流 思考 這樣的交變電流是怎樣產(chǎn)生的 為了能更方便地說明這個(gè)問題 我們將立體圖轉(zhuǎn)化為平面圖來分析 特點(diǎn) b s 最大 e 0 i 0中性面 沒有邊切割磁感線 甲 特點(diǎn) b s 0 e最大 i最大 感應(yīng)電流方向a b c d 乙 ab dc邊垂直切割磁感線 特點(diǎn) b s 最大 e 0 i 0中性面 沒有邊切割磁感線 丙 特點(diǎn) b s 0 e最大 i最大 感應(yīng)電流方向d c b a ab dc邊垂直切割磁感線 丁 開始新的周期 戊 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(duì)稱軸以角速度 勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 如圖所示 ab和cd邊垂直于紙面 轉(zhuǎn)軸為oo 1 線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周 電流方向改變多少次 2 線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最大 這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小 3 線圈轉(zhuǎn)到什么位置時(shí)磁通量最小 這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是最大還是最小 回答問題 正弦交變電流的圖像 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(shí) 穿過線圈的磁通量最大 但磁ab和cd邊都不切割磁感線 通量的變化率為零 線圈中的電動(dòng)勢(shì)為零 2 線圈每經(jīng)過中性面1次 感應(yīng)電流的方向就改變1次 線圈每轉(zhuǎn)過1周 兩次經(jīng)過中性面 感應(yīng)電流的方向就變化2次 另外 因?yàn)楦袘?yīng)電流是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)提供的 所以線圈轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也是隨時(shí)間做周期性變化的 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間做周期性變化究竟遵循怎樣的規(guī)律呢 3 交變電流的變化規(guī)律 由上面兩式可得 又 且 串聯(lián) 所以整個(gè)線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) 令 則 表示電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值 表示電動(dòng)勢(shì)能達(dá)到的最大值 如有n匝線圈 則 成立條件 轉(zhuǎn)軸垂直勻強(qiáng)磁場 經(jīng)中性面開始計(jì)時(shí) 設(shè)線圈和電阻構(gòu)成閉合回路 總電阻為r 則電路中電流 令 則 表示電流的最大值 設(shè)外電路的電阻為 由歐姆定律可知路端電壓為 表示電壓的最大值 則 正弦交變電流的圖像 大小變化規(guī)律 按正弦規(guī)律變化 叫電動(dòng)勢(shì)的最大值叫電流的最大值叫電壓的最大值 1 交流發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)磁極式旋轉(zhuǎn)電樞式 2 交變電流的產(chǎn)生原理及變化規(guī)律 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(dòng)一周 感應(yīng)電流的方向改變兩次 如有n匝線圈 則 1 交流發(fā)電機(jī)有兩種 即和 其中轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫 不動(dòng)的部分叫 旋轉(zhuǎn)磁極式 旋轉(zhuǎn)電樞式 轉(zhuǎn)子 定子 2 當(dāng)線圈平面垂直于磁感線時(shí) 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)電流方向就改變次 因此線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周 感應(yīng)電流方向改變次 3 線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動(dòng) 角速度是 線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值是em 那么在任一時(shí)刻t感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值e為 若線圈電阻為 則感應(yīng)電流的瞬時(shí)值i為 中性面 1 2 5 交流發(fā)電機(jī)工作時(shí)的電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律為 如果轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n提高一