文档介绍：交变电流
【学****目标】
1、知道交变电流的定义及交变电流的产生原理;
2、知道什么是中性面,中性面的特点。
3、掌握交变电流的变化规律和三角函数表达式。
4、了解几种常见交变电流的波形。
【知识探究】
一、交变电流和直流电的区别
阅读课本P31第1-2自然段思考并回答下列问题
1、交变电流:____________________________________________________.
2、直流电:?
例1、下图中_______是直流电?___________是交变电流?
思考:交变电流和直流有什么区别?
归纳总结:只要________改变的电流就是交变电流.
二、交变电流的产生
1、产生机理:观察课本P31做一做的实验演示,探究电流表中电流的特点(大小和方向是否变化,怎样变化等):__________________________________________。
实验现象说明当线圈绕________________________转动时,可以产生交变电流。
2、交变电流方向判定:应用产生感应电流的条件,判断下图中线圈处于甲、乙、丙、丁四个位置时是否产生感应电流?若有,判断出并标在下图中。若无,请说明原因。
练****br/>1:线圈在如图甲所示的匀强磁场中匀速转动,请标出乙图中a和d在不同位置时的电流方向(用点或叉表示)
根据2-1中判断结果思考:
①当a端在S面下侧转动时,线圈中电流方向是否改变?______。在S面两侧呢?______
②当线圈处在S面上时线圈中感应电动势多大?_______。感应电流多大?________
③线圈每经过S面一次,电流方向改变几次?_______。则线圈转动一周过程中,电流方向改变几次?________。
我们把与磁场方向垂直的面叫____________。
归纳总结:中性面的特点:线圈处于中性面时穿过线圈的磁通量_______,磁通量
变化率_______。当线圈垂直于中性面时,穿过线圈的磁通量_______,磁通量的变化率________,线圈中的感应电动势_________,感应电流_________。
三、交变电流的变化规律
1、交变电动势的表达式:从S面开始计时,设ab=cd=L,ad=bc=d,线圈以角速度ω绕垂直于磁场的对称轴以角速度ω匀速转动,经过t时间到如图所示位置。
(1)图示时刻ab边和cd边电流的方向如何?
(2)ab边和cd边产生的电动势是如何连接的?
(3)推导出右图位置时的感应电动势e的表达式:①用V表示:②用ω表示:
(4)电流i的表达式:
(5)路端电压u的表达式(设电路闭合,外电路为纯电阻电路):
(6)在线圈转动过程中感应电动势的大小怎样变化?(在下表中标出)
t: 0 → T/4 → T/2 →3T/4 → T
E:
例2:如图演示用的手摇发电机模型,匀强磁场磁感应强度B=,线圈匝数N=50匝,,转速为150r/min。在匀速转动过程中,从图示位置线圈转过90°开始计时。
⑴写出交流感应电动势瞬时值的表达式。
⑵画出e-t图线。
2、正弦式交变电