交变电流5.1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节 交变电流,第五章 交变电流,学习目标,1,、知道什么是交变电流,2,、理解交变电流产生的原理,3,、知道交变电流的变化规律,【,演示,1】,观察小灯泡的,发光,情况,“,亮,”,、,“,闪,”,闪,:,亮,:,通过灯泡电流大小是变化,说明有电流通过灯泡,结论,：,线框中产生的感应电流强度大小是变化的,一、交变电流,【,演示,2】,观察二极管的,发光,情况,交替发光,通过二极管的电流,方向,是周期性变化的,线框中产生的感应电流方向是变化的,G,1,、,直,流电,流,(DC),方向不随时间变化的电流,2,、,交,变电,流,(AC),大小和方向都随时间做周期性变化的电流,一、交变电流的概念,交变电流可以变成直流！,交变电流是如何产生的呢？,二、交变电流,的产生,手摇发电机,教学用手摇发电机产,生的电流，大小和方向都,在不断地变化，是一种交,变电流,交变电流是如何产生的呢？,交变电流产生示意图：,交变电流的产生,ABCD,线圈（切割磁感线）,K,、,L,圆环,E,、,F,电刷,使线圈在转动时保,持与外电路的连接,交变电流的产生,假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题,1,、在线圈由甲转到乙的过程中，,AB,边中电流向哪,个方向流动？,由,BA,交变电流的产生,假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题,2,、在线圈由丙转到丁的过程中，,AB,边中电流向哪,个方向流动？,由,AB,交变电流的产生,假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题,3,、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么,位置时线圈中电流最大？,线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流；,转到乙、丁位置时线圈中电流最大！,中性面的概念,思考,:,在这个位置,磁通量,是多大,?,电动势是零,此时线圈所在的平面叫做,中性面,a,(b),(c),d,v,1,v,2,B,S,最大,E,=0,I,=0,特点：,BV,由于电流为零，我们可以得出：磁通量的变化率为零。,交变电流的产生,假如线圈沿逆时针转动，分析下面几个问题,4,、大致画出通过电流表的电流随时间变化的曲线，,在坐标上标出线圈到达甲、乙、丙、丁几个位置,时对应的时刻。,问题：若,单匝,线框从中性面开始以角速度,转经过一段时间,t,在,这一时刻,整个线框产生的电动势又是多大,?,（,ab,=,cd,=L,1,bc=ad=L,2,磁感强度为,B),V,1,V,2,a,c,d,H,F,中性面,a(b,),c(d,),V,1,V,2,V,1,V,1,V,2,V,2,a,c,d,H,F,b,(,=,t,),中性面,瞬时值,e=,e,ab,+e,cd,=BL,1,v,1,+BL,1,v,2,=BL,1,L,2,sin,=BL,1,L,2,sin,t=,Bssin,t,=,E,m,sint,峰值,交变电流的变化规律,由以上的演示可以看出,，发电机,线圈中产生,的感应,电动势,也是按照正弦规律变化的，它可以写做：,e=E,m,sin,W,t,e,电动势的,瞬时值,E,m,它达到的,峰值,发电机线圈转动的,角速度,交变电流的变化规律,发电机连接负载时，通过电路中的电流也是按照正,弦规律变化的，它也可以用三角函数式表达：,i=,I,m,sin,W,t,i,电流的,瞬时值,I,m,它能达到的,峰值,e,t,0,E,m,-,E,m,i,t,0,I,m,-,I,m,四、交流电的,图像,交变电流的变化规律,当交变电流通过电阻,R,时，根据欧姆定律，电阻,两端的电压跟通过电阻的电流成正比，所以电压也按,正弦规律变化，其表达式是：,u=U,m,sin,W,t,u,电压的,瞬时值,U,m,它达到的,峰值,交变电流的变化规律,如果以时间,t,为横坐标，以电流,i,或电压,u,为纵坐标，把电流或电压变化的规律用曲线画出来，会得到下图所示的,正弦曲线,。,按正弦规律变化的交变电流叫做,正弦交变电流,。,简称,正弦式电流,。它是一种最简单、最基本的交变电,流。我国家庭电路中的交变电流就是正弦交变电流,1,、电动势按正弦规律变化,2,、电流按正弦规律变化,3,、电压按正弦规律变化,电流,i,通过,R,时：,成立条件：,转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时,如有,n,匝线圈则：,Em,=NBS,除此，工程技术中经常采用的交变电流还有另外,的几种，如：,家庭电路中的,正弦交变电流,示波器中的锯齿,波形扫描电压,除此，工程技术中经常采用的交变电流还有另外,的几种，如：,电子计算机中,的矩形脉冲,激光通信用,的尖脉冲,1,在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是 ，属于正弦交变电流的是 。,t,i,A,B,C,D,A B D,A,课堂练习,练习,一台发电机在产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值为,E,m,=400V，线圈匀速转动的角速度为,=314rad/s，试写出电动,势瞬时值的表达式。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总,电阻为2000,，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表,达式。,e=E,m,sin,W,t=400sin314t,解：,电动势瞬时值的表达式为：,电流峰值为：,I,m,=E,m,/R=4002000=0.2A,电流瞬时值的表达式为：,i=,I,m,sin,W,t,=1/5sin314t,小结,1,、大小和方向都随时间做周期性变化的电流叫交变,电流,2,、方向不随时间变化的电流叫直流,3,、按正弦规律变化的交变电流叫做正弦交变电流,