交流发电机的原理.ppt

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1、交流发电机的原理 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望交流发电机的原理交流发电机的原理由法拉第电磁感应定律可知：只要穿过闭合由法拉第电磁感应定律可知：只要穿过闭合回路的磁通量发生变化，就可以产生感应电回路的磁通量发生变化，就可以产生感应电动势和感应电流。动势和感应电流。怎样能使穿过闭合回路的磁通量发生变化怎样能使穿过闭合回路的磁通量发生变化让闭合导体与磁极做相对运动让闭合导体与磁极做相对运动交流发电机的组成交流发电机的组成交流发电机主要由线圈（电枢）和磁

2、极组成，交流发电机主要由线圈（电枢）和磁极组成，磁极有的使用永久磁铁，有的使用电磁铁。用磁极有的使用永久磁铁，有的使用电磁铁。用电磁铁做磁极的发电机叫做励磁发电机电磁铁做磁极的发电机叫做励磁发电机交流发电机的分类交流发电机的分类磁极固定不动，让电枢在磁极中旋转，这种磁极固定不动，让电枢在磁极中旋转，这种电动机称为旋转电枢式发电机。反之，电枢电动机称为旋转电枢式发电机。反之，电枢不动，让磁极在电枢中旋转，称为旋转磁极不动，让磁极在电枢中旋转，称为旋转磁极式发电机。式发电机。不论哪一种发电机，转动的部分叫转子，固定不论哪一种发电机，转动的部分叫转子，固定不动的部分叫定子。不动的部分叫定子。交变电流

3、的产生原理交变电流的产生原理演示实验：注意观察电流表打针的偏转情况。演示实验：注意观察电流表打针的偏转情况。交流发电机的原理交流发电机的原理交变电流的产生原理交变电流的产生原理实验结论：交流电的大小和方向是不断变化的，实验结论：交流电的大小和方向是不断变化的，线圈在磁场中每旋转一周，电流表指针就左右线圈在磁场中每旋转一周，电流表指针就左右摆动一次，它的大小和方向都随时间做周期性摆动一次，它的大小和方向都随时间做周期性变化。变化。如何实现电流大小和方向都改变如何实现电流大小和方向都改变电刷电刷滑环滑环中性面中性面线框平面与磁感线垂直位置线框平面与磁感线垂直位置。（1 1）（2 2）每经过中性面一

4、次每经过中性面一次，方向就改变一次方向就改变一次。特特点点交变电流的产生原理交变电流的产生原理 特点特点:BS BS，最大，最大，E=0,I=0E=0,I=0 中性面中性面没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线交变电流的产生原理交变电流的产生原理a a（b b）、）、d d（c c）边垂）边垂直切割磁感应线，直切割磁感应线，特点特点:BS:BS，=0=0，E E最大，最大，I I最最 大，感应电流方向：大，感应电流方向：d c b a d c b a交变电流的产生原理交变电流的产生原理特点特点:BSBS，最大，最大，E=0,I=0E=0,I=0 中性面中性面没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线交

5、变电流的产生原理交变电流的产生原理特点特点:BSBS，=0=0，E E最大，最大，I I最最 大，感应电流方向大，感应电流方向a b c da b c da a（b b）、）、d d（c c）边垂）边垂直切割磁感应线，直切割磁感应线，abcd 设设矩矩形形线线圈圈的的abab边边长长为为L L1 1，adad边边长长为为L L2在在匀匀强强磁磁场场B B中中绕绕垂垂直直于于磁磁场场的的对对称称轴轴以以角角速速度度匀匀速速转转动动，如如图图所所示示，abab和和cdcd边边垂垂直直于于纸纸面面，转转轴为轴为O O交变电流的变化规律交变电流的变化规律以以线线圈圈经经过过中中性性面面开开始始计计时时

6、，在在时时刻刻t t线线圈圈中中的的感应电动势（感应电动势（abab和和cdcd边切割磁感线边切割磁感线 ）所以所以令令则有则有 e e为电动势在时刻为电动势在时刻t t的瞬时值，的瞬时值，E Em m为电动势的最大值为电动势的最大值交变电流的变化规律交变电流的变化规律注意：注意：与线圈的形状、转轴的位置无关与线圈的形状、转轴的位置无关。成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面 开始计时开始计时 （1 1）电动势按正弦规律变化电动势按正弦规律变化（2 2）电流按正弦规律变化）电流按正弦规律变化 （3 3）电路上的电压按正弦规律变化）电路上的电压按正弦规律变化 电流通过电流通过R时：时：交变电流的变化规律交变电流的变化规律交变电流的变化规律交变电流的变化规律