A(B)
中性面
与磁感线垂直的平面
D(C)
①线圈经过中性面时，感应电动势为零， 感应电流为零。
②线圈每经过中性面一次，交流电方向改 变一次，线圈每转动一周（交流电的一个 周期） ，两次经过中性面，交流电的方向 改变两次。
设线圈平面从中性面开始转动， 角速度是ω．经过时间t，AB、CD宽 L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B. ① 线圈与中性面的夹角是多少？
t=0
中性面
v11
A(B)
θ
B
D(C)
t
② AB边的速度多大？ V
L2
2
v
v⊥
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
t
④ AB边中的感应电动势多大？
e1 BL1V sin BL1
⑤ 线圈中的感应电动势多大？
L2 sin t 2
L2 e 2 BL1 sin t BS sin t 2
（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：
e=Emsinωt i=Imsinωt u=Umsinωt Em=NBSω叫电动势的最大值 Im=Em/R叫电流的最大值 Um=ImR叫电压的最大值
e Em sin t
e
Em 0 - Em
3T 4
T 4 T 2
（1）线圈与磁感线垂直时 最小 ,磁通量_____ 最大 。 ①感应电动势_____
无论哪种发电机，转动的部分叫转子，不动的部分叫定子
小结
1、交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。 2、产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速 转动 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。
(C)
t
(E)
(D)
2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平 面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势随时 间的变化规律如图所示，下面说法中正确的是 ( )： A. T1时刻通过线圈的磁通量为零； B. T2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大； C. T3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最 大； D. 每当e变换方向时，通过线圈的磁通量的绝 对值都为最大。
磁场
为什么矩形线圈在匀强磁场中匀速转动 时线圈里能产生交变电流？
交变电流的产生
交变电流产生示意图：
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
A(B)
A(B)
D(C)
D(C)
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B→A
T
②是电流方向_________ 发生变化 的位置。
t（2）当线圈与磁感线平行时：
最大 ，磁通量_____ 最小 。 感应电动势_____ （3）线圈连续匀速转动的过程中： 周期性变化。 电流的大小和方向都做______
例1
下列表示交变电流的有（CE ）
i
0
u
i t
0
t
0
t
(A)
i
0
t
(B)
e 0
ω 为线圈转动的角速度
正弦式交流电的产生的描述
1、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动时，所产 生的交变电流按照正弦函数的规律变化——正弦式交流电 2、Em匀速转动过程中能产生电动势的最大值——峰值， e为瞬时值
3、此表达形式仅在从中性面开始计时的情况下成立 4、若该线圈给外电阻R供电，设线圈本身电阻为r，由闭合电路欧 姆定律
π
四、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 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲
交流发电机
发电机的基本组成? 发电机的基本种类?
交流发电机简介
• • • • • •
（1）发电机的基本组成： ①用来产生感应电动势的线圈（叫电枢） ②用来产生磁场的磁极 （2）发电机的基本种类 ①旋转电枢式发电机（电枢动磁极不动） ②旋转磁极式发电机（磁极动电枢不动）
D(C)
D(C) B
A(B)
A(B)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
B
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A→B
在线圈的转动过程中，穿过线圈的磁通量、线 圈中的感应电动势、感应电流有什么特点？
A(B)
D(C)
A(B)
D(C)
B
D(C)
A(B)
D(C)
A(B)
B
3、当线圈转到什么位置时线圈中没有电流？转到什么 线圈经过甲、 位置时线圈中电流最大？ 丙位置时，电 线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流； 流方向发生改 转到乙、丁位置时线圈中电流最大！ 变。
e i E m sin t Rr Rr
sin t Im
R两端的电压为
u U m sin t
交流电的图像
b
c
d
d
K
c
b d L
c
a
b a
b a
b
c
d
a L
k B
A
L
A
k B
c K L B A d
a
A
k
L
A
B
B
e
Em
T/4 2T/4 3T/4 3π/2 T 2π
t
ωt
o
π/2
Im=Em/R=400V / 2000 Ω =0.2A 电流瞬时值的表达式为： i=Imsin ω t=2sin314t
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 ）
e BS sin t
若为N匝线圈
所以
e NBS sin t
Em =NBωS
则有 e Em sin t
令
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）．
e E m sin t
第五章
交变电流
一、交变电流
1、交变电流： 大小和方向都随时间做周期性 变化的电流叫做交变电流,简 称交流(AC)。 2、直流电： 方向不随时间变化的电流叫 做直流电,简称直流（DC）。
交变电流可以转变成直流，实验室 学生电源就有这种功能。
二、交变电流的产生（交流发电机） 1、发电机的基本构造 线圈：转轴垂直于磁场方向 磁极：磁极间形成匀强
答案： D
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 Em=400V，线圈匀速转动的角速度为ω=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2000Ω，电路中电流的峰值是多少？写出电流瞬时值的表 达式。
解： 电动势瞬时值的表达式为： e=Emsin ω t=400sin314t 电流峰值为：