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1、5.1 交交 变变 电电 流流直流电(DC) 电流方向不随时间而改变一、交变电流 按下图所示进行实验演示交变电流(AC) 交变电流交变电流( (交流交流): ):大小和方向都随大小和方向都随 时间做周期性变化的电流时间做周期性变化的电流. .交流发电机模型的原理简图交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁 场的轴匀速转动为了能更方便地说明问题，我们将立体图转 化为平面图来分析.(甲) BS， 最大， E=0 , I=0 中性面没有边切割磁感应线BS，=0，E最大，I最大，感应电流方向b到a(乙)a（b）、d（c）边垂直 切割磁感应线，(丙)BS， 最大， E=0
2、 , I=0 中性面BS，=0，E最大，I最大，感应电流方向a到b 设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂 直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，如图所 示，ab和cd边垂直于纸面，转轴为O1、线圈转动一周，电流方向改 变多少次？2、线圈转到什么位置时磁通量 最大？这时感应电动势是最大 还是最小？3、线圈转到什么位置时磁通量 最小？这时感应电动势是最大 还是最小？回答问题：4、试推导感应电动势大小的变化规律公式。1中性面：线圈平面与磁感线垂直的 位置叫做中性面（1）线圈经过中性面时，穿过线圈 的磁通量最大，但磁通量的变化率为 零（ ab和cd边都不切割磁感线）， 线圈中的电动势为零（2）线圈经
3、过中性面时，电流将改 变方向，线圈转动一周，两次经过中 性面，电流方向改变两次三交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时，在时 刻t线圈中的感应电动势（ab和cd边切 割磁感线 ）所以令则有 e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）=NB S 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性 面时开始计时 （1）电动势按正弦规律变化（2）电流按正弦规律变化 （3）电路上的电压按正弦规 律变化 电流 通过R时： 四、交流电的图像 abc dK LABabcdK LABabcd k LABabcd k LABabcdkLAB五、交变电流的种类(1)正弦交流电(2)示波器中的锯齿波扫描电压(
4、3)电子计算机中的矩形脉冲(4)激光通信中的尖脉冲1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流 。3、交变电流的变化规律： （1）方向变化规律-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，感应电 流的方向改变两次。 （2）大小变化规律-按正弦规律变化：e=Emsint Em=NBS叫电动势的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫电流的最大值u=Umsint Um=ImR叫电压的最大值 小结2、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动、交变电流： 和 都随时间做 的电流叫做交变电流电压和电流随时间按 变化的 交流电叫正弦交流电 、交流电的产生：矩形线圈在匀强
5、磁场中绕 垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈 中就会产生 、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电 流，这样的位置叫做 线圈平面每 经过 中性面一次，感应电流方向就改 变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向 改变 大小大小方向方向 周期性变化周期性变化 正弦规律正弦规律感应电流感应电流中性面中性面两次两次、线圈从中性面开始转动，角速度是，线圈中的感应电动势的峰值是Em，那么在任一时刻t感应电动势的瞬时值e为 若线圈电阻为，则感应电流的瞬时值为 0Em e e-Em te= e= E Em msintsinti= i= ( (E Em m/R/R) )sintsint1. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab 边长为20cm，ad边长为10cm，磁感应强度 B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：电动势 的最大值及对应的线圈位置。0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。 2. 如图所示：匝数为N、面积 为S的矩形线圈在匀强磁场B中 匀速转动，角速度为，求线 圈从图示位置转过180度时间 内的平均感应电动势。. .E平均=S2N B /交流发电机简介、交流发电机有两种，即 和 其中转动的部分叫 ，不动的部分叫 发电机转子是由 、 或其它动力机带动旋转磁极式旋转电枢式转子定子水轮机蒸汽轮机
