｝ K、L——圆环
E 、 F——电刷
使线圈在转动时保 持与外电路的连接
高中物理选修交变电流
5
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
高中物理选修交变电流
6
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
高中物理选修交变电流
7
高中物理选修交变电流
5.1 交 变 电 流
高中物理选修交变电流
1
直流电(DC) 电流方向不随时间而改变
高中物理选修交变电流
2
交变电流(AC)
•交变电流(交流):大小和方向都随 时间做周期性变化的电流.
高中物理选修交变电流
3
Hale Waihona Puke 交流发电机模型的原理简图高中物理选修交变电流
4
交变电流的产生
交变电流产生示意图：
ABCD——线圈（切割磁感线）
eBS si n t
若为N匝线圈
所以 eN B siS n t
令
E m=NBωS 则有 eEmsint
t
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电高动中物理势选修交的变电流最大值（峰值）． 11
（1）电动势按正弦规律变化 eEmsint
• 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性 面时开始计时．
（2）电流按正弦规律变化 iImsint
Um=ImR叫电压的最大值
高中物理选修交变电流
20
1.答：磁铁靠近白炽灯，发现灯丝颤动．因为 通交变电流的灯丝处在磁场中要受到力的作用， 灯丝受到的磁场力的大小、方向都随时间做周 期性变化，因而灯丝颤动．
高中物理选修交变电流
21
高中物理选修交变电流
22
高中物理选修交变电流
23
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 ( )：
8
1．中性面：线圈平面与磁 感线垂直的位置叫做中性面． ．
高中物理选修交变电流
9
Vr
r L 2
V
r
E1 BLVsin
BLLsint
2
BSsint
2
E总 E1 E2
所以
eNB L2si nt
高中物理选修交变电流
10
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 ）
16
五、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
高中物理选修交变电流
17
交流发电机简介
高中物理选修交变电流
18
高中物理选修交变电流
19
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、矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
什么时刻磁通量变化率最大？什么时刻磁通量变化率最小
高中物理选修交变电流
15
（1）线圈经过中性面时，穿过线圈的 磁通量最大，但磁通量的变化率为零
（ ab和cd边都不切割磁感线），线圈
中的电动势为零
2）线圈经过中性面时，电流将改变 方向，线圈转动一周，两次经过中 性面，电流方向改变两次．
高中物理选修交变电流
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。
（2）大小变化规律-------按正弦规律变化：
e=Emsinωt
Em=NBSω叫电动势的最大值
i=Imsinωt
Im=Em/R叫电流的最大值
u=Umsinωt
高中物理选修交变电流
28
0.0628V 线圈平面与磁场方向平行。
2. 如图所示：匝数为N、面积 为S的矩形线圈在匀强磁场B中 匀速转动，角速度为ω，求线 ω 圈从图示位置转过180度时间 内的平均感应电动势。
.. . E平均 = 2NBS ω/π
高中物理选修交变电流
27
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
解： 电动势瞬时值的表达式为：
e=EmsinWt=400sin314t 电流峰值为：
Im=Em/R=400÷2000=0.2A
电流瞬时值的表达式为：
i=ImsinWt=2sin314t
高中物理选修交变电流
26
1. 矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。设线圈ab 边长为20cm，ad边长为10cm，磁感应强度 B=0.01T，线圈的转速n=50r/s，求：电动势 的最大值及对应的线圈位置。
（3）电路上的电压按正弦规 uUmsint
律变化
电流 iImsin t 通过R时：
ui R ， U mImR.
高中物理选修交变电流
12
四、交流电的图像
从中性面开始计时
高中物理选修交变电流
13
如果从乙图开始计时：交流电图像如何画？
eEcost m 高中物理选修交变电流
14
从中性面开始计时磁通量变化图像如何？是正弦还是余弦图
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。
答案： D
高中物理选修交变电流
24
Em=NBSω
高中物理选修交变电流
25
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。