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1、正弦交流电的产生,交流电的波形,学生练习,交流发电机,准备知识,交流电的产生,交流电的变化规律,准备知识,1、电流的分类,电流可以分成直流电和交流电两大类。,2、直流电的定义,直流电是指方向不随时间变化的电流。 大小也不变 恒定电流,3、直流电的形成方式,1）蓄电池、干电池 2）直流发电机(换向器） 3）通过整流装置（针对交流电）,交流电的产生,实验一,观察结果:,1、当矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时， 指针随着线圈的转动而摆动。,2、线圈每转动一周，指针左右摆动一次。,结论：,线圈的转动产生了感应 电流，并且感应电 流的强度和方向都在随时间作周期性变化。,交流电的定义：,强度和方向都随时间作
2、周期性变化 的电流。,实验二,交流电的变化规律,1、交流电动势的变化规律,1）设标a的小圆圈表示线圈ab 边的横截面；设标a的小圆圈表示线圈ab边的横截面。,2）线圈平面从中性面开始，沿 逆时针方向转动，角速度为。,3）ab边的线速度为v，其长度 为l，磁感应强度为B，经过的 时间为t。,问题2：该瞬间整个线圈的感应 电动势e为多少？,答案：e=2 B l vsint,问题1：ab边中的感应电动势 为多少？,答案：eab= B l vsint,问题3：当abcd边与磁力线相垂直 时情况如何？,答案：（t=1， e最大， 用EM表示， EM= 2 B l V。）,e = EM sint,结论：匀
3、强磁场匀速转动的线圈里产生的感应 电动势是按正弦规律变化的。,当线圈和电阻组成闭全电路，则感应电流 的表达式如何？,闭合电路中的感应电流也是按照正弦规律 变化的。,问题4：,答案：,结论：,实验三(验证),问题5：如果线圈平面与中性 面有一夹角时开始计时,则感应电动势和感应电流的表达 式如何?,t+ ,答案:,e = EM sin(t+ ),i =IM sin(t+ ),结论:,正弦交流电是指大小和方向随时间按正弦 规律变化的交流电,简称交流电.,交流电的波形,(a),(b),(c),O,O,e,i,EM,IM,t,t,T,1)当T为零时,导线不切割磁力线,感应电动势 为零。电路中无电流。,波
4、形分析,2）当时间t为,感应电动势和感应电流达到正、负最大值。,3）线圈平面每经过中性面一次，则感应电动势 和感应电流的方向改变二次，以后每次作周期 性重复变化。,学生练习,有一交变电流i=10sin（ t+30 ）A，试 作出该交变电流的波形图。,（2）作出以时间t或t为横 坐标的直角坐标系。,（1）求出交流电的最大 值、周期、初相位。,（3）作出相应的特殊点。,（4）用光滑曲线将个特殊点联起来。,交流电波形图的一般作法,t,0,i(A),t,30,10,交流发电机,交流电是利用交流发电机来产生的。,1、交流发电机的结构,交流发电机由定子、转子和机座等部分组成。,2、交流发电机的分类,根据其转动部分的不同在以分成旋转电枢式发电机 和旋转磁极式发电机两大类。,3、交流发电机的动力,交流发电机的动力主要有蒸汽轮机、水轮机或其它动力机。,是指发电机中不动的部分，有可能是线圈，也有可能是磁铁。,定子：,旋转电枢式发电机,是指电枢（线圈）转动，而磁极不动的 发电机。因转子产生的电流必须通过电刷 和裸露的滑环，如电压太高则容易形起火 花放电而烧毁电机，故其产生的电压一般 不超过500伏。,旋转磁极式发电机,是指磁极转动，而电枢不动的发电机。克服旋转电枢式发电机的缺点，能提供几千到几万伏的高压，一般大型发电机均采用该类型。,