151交变电流的产生和变化规律.ppt

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1、交流发电机交流发电机磁极磁极电枢电枢交变电流的产生交变电流的产生和和变化规律变化规律一、交变电流的产生一、交变电流的产生交变电流：交变电流：大小和方向周期性变化的电流。大小和方向周期性变化的电流。产生：产生：矩形线圈在矩形线圈在匀强磁场匀强磁场中绕中绕垂直于磁场垂直于磁场 方向的轴方向的轴匀速转动匀速转动ad乙乙Vad甲甲da丙丙丁丁daVVVVVVV一、交变电流的产生一、交变电流的产生矩形线圈在矩形线圈在匀强磁场匀强磁场中绕中绕垂直于磁场垂直于磁场方向的轴方向的轴匀速转动匀速转动二、交变电流的变化规律二、交变电流的变化规律电流电流: : i= Im sin t电动势：电动势：e= E Em

2、sin tad乙乙Vad甲甲da丙丙丁丁daVVVVVVVe=0e=0e=E Eme=-E EmadVVE Eabab、E Ecdcd串联串联 abcd矩形线圈矩形线圈n n匝匝,ab,ab=L=L1 1，bcbc=L=L2,2,匀速转动匀速转动 , ,匀强磁场匀强磁场B,SBB,SB，E=E=？推导：推导：一、交变电流的产生一、交变电流的产生矩形线圈在矩形线圈在匀强磁场匀强磁场中绕中绕垂直于磁场垂直于磁场方向的轴方向的轴匀速转动匀速转动二、交变电流的变化规律二、交变电流的变化规律电流电流: : i=Im sin t电动势：电动势：e= E Em sin tE Em = nB S ad乙乙Va

3、d甲甲da丙丙丁丁daVVVVVVVe=0e=0e=E Eme=-E Em中性面中性面中性面中性面中性面：中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置线圈平面与磁感线垂直的位置 = m E E= 0 线圈通过中性面时，感应电流的方向改变。线圈通过中性面时，感应电流的方向改变。一、交变电流的产生一、交变电流的产生矩形线圈在矩形线圈在匀强磁场匀强磁场中绕中绕垂直于磁场垂直于磁场方向的轴方向的轴匀速转动匀速转动二、交变电流的变化规律二、交变电流的变化规律电流电流: : i=Im sin t电动势：电动势：e= E Em sin tE Em = nB S 从中性面开始计时从中性面开始计时电压：电压： u = U

4、m sin t正弦交流电正弦交流电一、交变电流的产生一、交变电流的产生二、交变电流的变化规律二、交变电流的变化规律电流电流: : i=Im sin t电动势：电动势：e= E Em sin t （E Em = nB S ）电压：电压： u = Um sin t三、交变电流的图象三、交变电流的图象正弦交流电正弦交流电u utot2t3t1t4U Um- UmadVVi itot2t3t1t4I Im- Im从中性面开始计时从中性面开始计时正弦交流电的图象正弦交流电的图象一、交变电流的产生一、交变电流的产生二、交变电流的变化规律二、交变电流的变化规律电流电流: : i=Im sin t电动势：电动

5、势：e= E Em sin t （E Em = nB S ）电压：电压： u = Um sin t三、交变电流的图象三、交变电流的图象正弦交流电正弦交流电小结：小结：交流发电机交流发电机磁极磁极电枢电枢定子定子磁极磁极( (电枢电枢) )转子转子电枢电枢( (磁极磁极) )旋转电枢式旋转电枢式旋转磁极式旋转磁极式交流电交流电 1.1.交流电：交流电：大小和方向周期性变化。大小和方向周期性变化。 正正弦弦交流电：大小和方向按正交流电：大小和方向按正弦弦规规 律变化。律变化。2.2.直流电：直流电：方向不变。方向不变。 恒定电流：大小和方向都不变。恒定电流：大小和方向都不变。tuotuo例例1 1

6、下列哪些图象表示的电压下列哪些图象表示的电压是交流电？是交流电？ABtuotuoCD 通过线圈平面的通过线圈平面的 -t图象图象如图所示，下如图所示，下列说法正确的有：列说法正确的有：A.t1时刻线圈中感应电动势最大。时刻线圈中感应电动势最大。B.t2时刻线圈中感应时刻线圈中感应 电动势最大。电动势最大。C.t3时刻线圈平面与时刻线圈平面与 中性面重合。中性面重合。D.t2、t4时刻线圈中感时刻线圈中感 应电动势反向。应电动势反向。例例2 2t ot2t3t1t4【BCD】 交流发电机工作时电动势交流发电机工作时电动势e=E E0 sin t ，若将线圈的转速提高若将线圈的转速提高1倍，其它条

7、件不变，倍，其它条件不变，则其电动势变为：则其电动势变为：A. E E0 sin t/2B. 2E E0 sin t/2C. E E0 sin 2 tD. 2E E0 sin 2 t例例3 3提示：提示：E Em=nB S【D】tt2t3t1t4eE Em-E-Emot ot2t3t1t4 m- me= E Em sin t1. = t = 0时，时，e=0 2. = t = /2时，时，e=E Em3. = t = 时，时，e= 0 4. = t = 3 /2时，时，e=-E Em讨论：讨论：SBVBV= L2/2E Eab=E Ecd=nBL1V =nBL1L2 /2E E=2E2Eabab= nBL1L2 =nBS adVV从中性面开始计时从中性面开始计时电动势电动势 ：e= E Em sin t电流：电流：i =Im sin t电压：电压：u = Um sin t正弦交流电正弦交流电E Em = nB S rRabcd 正正弦交弦交流电流电的变化规律的变化规律u utot2t3t1t4U Um- UmadVVi itot2t3t1t4I Im- Im从中性面开始计时从中性面开始计时正弦交流电的图象正弦交流电的图象