高中物理課件《正弦交流電的產(chǎn)生.ppt

正弦交流電的產(chǎn)生 交流電的波形 學(xué)生練習(xí) 交流發(fā)電機(jī) 準(zhǔn)備知識(shí) 交流電的產(chǎn)生 交流電的變化規(guī)律 準(zhǔn)備知識(shí) 1 電流的分類 電流可以分成直流電和交流電兩大類 2 直流電的定義 直流電是指方向不隨時(shí)間變化的電流 大小也不變恒定電流 3 直流電的形成方式 1 蓄電池 干電池2 直流發(fā)電機(jī) 換向器 3 通過整流裝置 針對(duì)交流電 交流電的產(chǎn)生 實(shí)驗(yàn)一 觀察結(jié)果 1 當(dāng)矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 指針隨著線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng) 2 線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周 指針左右擺動(dòng)一次 結(jié)論 線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了感應(yīng)電流 并且感應(yīng)電流的強(qiáng)度和方向都在隨時(shí)間作周期性變化 交流電的定義 強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流 實(shí)驗(yàn)二 交流電的變化規(guī)律 1 交流電動(dòng)勢(shì)的變化規(guī)律 1 設(shè)標(biāo)a的小圓圈表示線圈ab邊的橫截面 設(shè)標(biāo)a的小圓圈表示線圈ab邊的橫截面 2 線圈平面從中性面開始 沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng) 角速度為 3 ab邊的線速度為v 其長(zhǎng)度為l 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 經(jīng)過的時(shí)間為t 問題2 該瞬間整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e為多少 答案 e 2Blvsin t 問題1 ab邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多少 答案 eab Blvsin t 問題3 當(dāng)abcd邊與磁力線相垂直時(shí)情況如何 答案 t 1 e最大 用EM表示 EM 2BlV e EMsin t 結(jié)論 勻強(qiáng)磁場(chǎng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈里產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是按正弦規(guī)律變化的 當(dāng)線圈和電阻組成閉全電路 則感應(yīng)電流的表達(dá)式如何 閉合電路中的感應(yīng)電流也是按照正弦規(guī)律變化的 問題4 答案 結(jié)論 實(shí)驗(yàn)三 驗(yàn)證 問題5 如果線圈平面與中性面有一夾角 時(shí)開始計(jì)時(shí) 則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的表達(dá)式如何 t 答案 e EMsin t i IMsin t 結(jié)論 正弦交流電是指大小和方向隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化的交流電 簡(jiǎn)稱交流電 交流電的波形 a b c O O e i EM IM t t T 1 當(dāng)T為零時(shí) 導(dǎo)線不切割磁力線 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零 電路中無電流 波形分析 2 當(dāng)時(shí)間t為 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流達(dá)到正 負(fù)最大值 3 線圈平面每經(jīng)過中性面一次 則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向改變二次 以后每次作周期性重復(fù)變化 學(xué)生練習(xí) 有一交變電流i 10sin t 30 A 試作出該交變電流的波形圖 2 作出以時(shí)間t或 t為橫坐標(biāo)的直角坐標(biāo)系 1 求出交流電的最大值 周期 初相位 3 作出相應(yīng)的特殊點(diǎn) 4 用光滑曲線將個(gè)特殊點(diǎn)聯(lián)起來 交流電波形圖的一般作法 t 0 i A t 30 10 交流發(fā)電機(jī) 交流電是利用交流發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生的 1 交流發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu) 交流發(fā)電機(jī)由定子 轉(zhuǎn)子和機(jī)座等部分組成 2 交流發(fā)電機(jī)的分類 根據(jù)其轉(zhuǎn)動(dòng)部分的不同在以分成旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)和旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)兩大類 3 交流發(fā)電機(jī)的動(dòng)力 交流發(fā)電機(jī)的動(dòng)力主要有蒸汽輪機(jī) 水輪機(jī)或其它動(dòng)力機(jī) 是指發(fā)電機(jī)中不動(dòng)的部分 有可能是線圈 也有可能是磁鐵 定子 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī) 是指電樞 線圈 轉(zhuǎn)動(dòng) 而磁極不動(dòng)的發(fā)電機(jī) 因轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的電流必須通過電刷和裸露的滑環(huán) 如電壓太高則容易形起火花放電而燒毀電機(jī) 故其產(chǎn)生的電壓一般不超過500伏