高中物理 第五章 交變電流 第1節(jié) 交變電流課件 新人教版選修3-21.ppt

第一節(jié)交變電流,第五章交變電流,直流電(DC)電流方向不隨時間而改變,一、交變電流(AC),交變電流(交流):大小和方向都隨時間做周期性變化的電流.,二、交變電流的產(chǎn)生,矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動,為了能更方便地說明問題，我們將立體圖轉化為平面圖來分析.,(甲),BS，最大，E=0,I=0中性面,沒有邊切割磁感應線,BS，=0，E最大，I最大，感應電流方向b到a,(乙),a（b）、d（c）邊垂直切割磁感應線，,(丙),BS，最大，E=0,I=0中性面,BS，=0，E最大，I最大，感應電流方向a到b,設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以某一角速度勻速轉動，如圖所示，ab和cd邊垂直于紙面，轉軸為O,1、線圈轉動一周，電流方向改變多少次？2、線圈轉到什么位置時磁通量最大？這時感應電動勢是最大還是最??？3、線圈轉到什么位置時磁通量最??？這時感應電動勢是最大還是最小？,回答問題：,4、試推導感應電動勢大小的變化規(guī)律公式。,1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，穿過線圈的磁通量最大，但磁通量的變化率為零（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的電動勢為零（2）線圈經(jīng)過中性面時，電流將改變方向，線圈轉動一周，兩次經(jīng)過中性面，電流方向改變兩次,三交變電流的變化規(guī)律以線圈經(jīng)過中性面開始計時，在時刻t線圈中的感應電動勢（ab和cd邊切割磁感線）,所以,令,則有,e為電動勢在時刻t的瞬時值，Em為電動勢的最大值（峰值）,=NBS,成立條件：轉軸垂直勻強磁場，經(jīng)中性面時開始計時,（1）電動勢按正弦規(guī)律變化,（2）電流按正弦規(guī)律變化,（3）電路上的電壓按正弦規(guī)律變化,電流通過R時：,四、交流電的圖像,五、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)電子計算機中的矩形脈沖,(4)激光通信中的尖形脈沖,1、交變電流：大小和方向都隨時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)過中性面一次，感應電流的方向就改變一次；線圈轉動一周，感應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=EmsintEm=NBS叫電動勢的最大值i=ImsintIm=Em/R叫電流的最大值u=UmsintUm=ImR叫電壓的最大值,小結,2、矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動,、交變電流：和都隨時間做的電流叫做交變電流電壓和電流隨時間按變化的交流電叫正弦交流電、交流電的產(chǎn)生：矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的中心軸勻速旋轉時，線圈中就會產(chǎn)生、當線圈平面垂直于磁感線時，線圈各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應電流，這樣的位置叫做線圈平面每經(jīng)過中性面一次，感應電流方向就改變一次，因此線圈轉動一周，感應電流方向改變,大小,方向,周期性變化,正弦規(guī)律,感應電流,中性面,兩次,、線圈從中性面開始轉動，角速度是，線圈中的感應電動勢的峰值是Em，那么在任一時刻t感應電動勢的瞬時值e為若線圈電阻為，則感應電流的瞬時值為,e=Emsint,i=(Em/R)sint,、交流