交流发电机及其产生正弦交流电的原因.ppt

交流发电机及其产生正弦交流发电机及其产生正弦交流电的原因交流电的原因交流发电机及其产生正弦交流发电机及其产生正弦交流电的原因交流电的原因1、电流的分类、电流的分类2、交变电流的产生、交变电流的产生交流发电机交流发电机3、交流发电机产生正弦交流、交流发电机产生正弦交流电的原因电的原因1 1、电流的分类、电流的分类、电流的分类、电流的分类恒定电流恒定电流:大小和方向都不随大小和方向都不随时间变化的电流时间变化的电流交变电流交变电流:大小和方向随时间大小和方向随时间周期性变化的电流周期性变化的电流2、交变电流的产生、交变电流的产生交流发电机交流发电机交流发电机交流发电机NS交流电动机的基本结构线圈磁极电电 枢枢线圈运动状态：线圈运动状态：线圈运动状态：线圈运动状态：逆时针匀速转动逆时针匀速转动逆时针匀速转动逆时针匀速转动角速度角速度角速度角速度：w w w w 线速度：线速度：线速度：线速度：V V初始位置：初始位置：初始位置：初始位置：中性面中性面中性面中性面任一时间任一时间任一时间任一时间t t t t线圈平线圈平线圈平线圈平面转过角度：面转过角度：面转过角度：面转过角度：w w w wt tNS 中性面中性面 V V /B B 最最最最 大大大大 =0 0交流电动机工作状态简析交流电动机工作状态简析NS SNNSVV交流电动机的工作剖面图交流电动机的工作剖面图3、交流发电机产生正弦、交流发电机产生正弦交流电的原因交流电的原因 设设正正方方形形线线圈圈的的边边长长为为L L，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w w匀匀速速转转动动，如如图所示，图所示，abab和和cdcd边垂直于纸面，转轴为边垂直于纸面，转轴为OO 设设正正方方形形线线圈圈的的边边长长为为L L，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角速度匀速转动，如图所示，以角速度匀速转动，如图所示，abab和和cdcd边垂直于纸面，转轴为边垂直于纸面，转轴为OO1 1、线圈转动一周，电流方向改变多少次？、线圈转动一周，电流方向改变多少次？2 2、线圈转到什么位置时磁通量最大？、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？这时感应电动势是最大还是最小？3 3、线圈转到什么位置时磁通量最小？、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？这时感应电动势是最大还是最小？回答问题：回答问题：4 4、试推导感应电动势大小的变化规律公式。、试推导感应电动势大小的变化规律公式。回答问题：回答问题：V2VV1V剖面分析电动势：E=BLV(互相垂直互相垂直)V1 1=Vsint e=BLVsin wt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，在在时时刻刻t t线线圈圈中中的的感感应应电电动动势势（abab和和cdcd边切割磁感线边切割磁感线 ）所以所以令则有 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 SV2VV1由由由由e=BLVsin e=BLVsin w w w wt t分析电流方向的变化分析电流方向的变化分析电流方向的变化分析电流方向的变化 V线圈经过中性面，线圈经过中性面，线圈经过中性面，线圈经过中性面，感应电流方向改变。感应电流方向改变。感应电流方向改变。感应电流方向改变。V2VV1V理解一个周期内的理解一个周期内的理解一个周期内的理解一个周期内的变变变变化化化化规规规规律律律律e=BLVsin e=BLVsin w w w wt t 结论：结论：1 1中中性性面面：线线圈圈平平面面与与磁磁感感线线垂垂直直的位置叫做的位置叫做中性面中性面 （1 1）线线圈圈经经过过中中性性面面时时，穿穿过过线线圈圈的的磁磁通通量量最最大大，但但磁磁通通量量的的变变化化率率为为零零（abab和和cdcd边边都都不不切切割割磁磁感感线线），线线圈圈中中的的电电动动势为零势为零 （2 2）线线圈圈经经过过中中性性面面时时，电电流流将将改改变变方方向向，线线圈圈转转动动一一周周，两两次次经经过过中中性性面面，电电流流方方向向改改变变两次两次成立条件成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时（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）电路上的电压按 正弦规律变化正弦规律变化 电流通过电流通过R时：时：2 2、正弦规律：、正弦规律：（4 4）巩固练习巩固练习、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 大小大小大小大小方向方向方向方向周期性变化周期性变化周期性变化周期性变化正弦规律正弦规律正弦规律正弦规律感应电流感应电流感应电流感应电流巩固练习巩固练习、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 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 变中性面中性面中性面中性面中性面中性面中性面中性面两次两次两次两次、线线圈圈从从中中性性面面开开始始转转动动，角角速速度度是是，线线圈圈中中的的感感应应电电动动势势的的峰峰值值是是E Emm，那那么么在在任任一一时时刻刻t t感感应应电电动动势势的的瞬瞬时时值值e e为为 若若线线圈圈电电阻阻 为为 ，则则 感感 应应 电电 流流 的的 瞬瞬 时时 值值 为为 0Em e-Em te=E Em msintsinti=(E Em m/R/R)sintsint本 讲 结 束谢 谢 观 赏