第一節交變電流概念:1.交變電流:

大小和方向都隨時間做周期性的變化.

簡稱交流（AC）2.直流電:

方向不隨時間變化的電流（DC）

恒定電流:大小和方向不隨時間變化的電流

問題:

觀察下列幾個電流與時間的圖象,判斷哪些是交變電流?it0(2)it0(1)it0(3)i0t(4)i0t(5)（1）（2）（5）轉子電刷電刷定子模交流電的的產生(以AB邊為例)B

AAB甲乙丙

過程電流方向丙丁甲過程電流方向丙乙丁甲無有,B到A無有,從A到B交流電的的產生(以AB邊為例)B

AAB甲乙丙

過程電流方向丙丁甲過程電流方向丙乙丁甲無有,B到A無有,從A到B中性面：與垂直磁場方向的平面B⊥S中性面I=0E=0B⊥SΦ最大線圈經過中性面時，Φ最大，但線圈中的E=0，I=0B∥SΦ=0E最大I最大線圈與磁場平行時，Φ=0，但線圈中的E最大，I最大思考與討論線圈轉動一周，多少次經過中性面?電流方向改變多少次?兩次小結：1.中性面：垂直磁場方向的平面．（1）線圈經過中性面時，穿過線圈的磁通量最大φ=BS，但△φ/△t=0最小，（ab和cd邊都不切割磁感線），線圈中的感應電動勢為零．（2）線圈經過中性面時，電流將改變方向，線圈轉動一周，兩次經過中性面，電流方向改變兩次．2.線圈平行與磁感線時，φ=0,△φ/△t最大，感應電動勢最大。問題:若單匝線框從中性面開始轉動,經過一段時間t,在這一時刻整個線框產生的電動勢又是多大?acdθVVθV∥瞬時值峰值(θ=ωt

)e=2BLabV⊥=2BLabVsinwt=2BLabwLad/2sinwt=BWLabLadsinwt=BWSsinwtV⊥問題:若有n匝線框在勻速轉動,整個線框的總電阻為r,外電阻為R,則通過電阻的電流和電阻兩端的電壓分別是多少?vuiθV3V4中性面瞬時值瞬時值峰值峰值1、電動勢按正弦規律變化2、電流按正弦規律變化

3、電壓按正弦規律變化

成立條件：轉軸垂直勻強磁場，經中性面時開始計時四、交流電的圖像

et0Em-Emit0Im-Im∏∏/22∏3∏/22∏3∏/2∏/2∏t0Um-Um∏/2∏3∏/22∏u3∏/2小結:通過以上分析可知：線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動，可以得到按正弦規律變化的交變電流,這種交變電流叫做正弦式交變電流,簡稱正弦式電流.

在目前的電力系統中應用的大多是正弦式電流.

本節課小結:2、正弦式交變電流的規律:(從中性面開始計時)3、中性面的特點：1、交變電流:大小和方向都隨時間做周期性的變化磁通量最大為Φm；

e=0；電流方向改變。峰值回顧解釋【演示1】中小燈泡為什么會閃亮?一個周期中閃亮幾次?tωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πuUmt1t2t3t4U1-U11、一矩形線圈，繞垂直于勻強磁場并位于線圈平面內的固定軸轉動，線圈中的感應電動勢e隨時間t的變化如圖所示。下面說法中正確的（）A．t1時刻通過線圈的磁通量為零B．t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大C．t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大D．每當e轉換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大D鞏固練習：2、如圖，勻強磁場的磁感應強度B=2T，匝數n=6的矩形線圈abcd繞中心軸OO′勻速轉動，轉速n=50r/s。已知ab=0.1m，bc=0.2m，線圈的總電阻R=12Ω，試求：（1）線圈中感應電動勢和感應電流的最大值；（2）當ωt=30°時，線圈中感應電動勢和感應電流的瞬時值各是多大？abcdOO/B科學漫步思考：若線框從垂直中性面開始計時，在t時刻線圈中的感應電動勢？并畫出圖象。e=nBsωcosωt=EmcosωttωtT3T/4T/2T/4O3π/2ππ/22πeEm類比延伸如圖所示，ABC

是由均勻細導線制成面積為S的等邊三角形線框，它以AC

為轉軸，在磁感應強度為

B

的恒定的勻強磁場中以恒定的角速度ω轉動（俯視為逆時針旋轉）,磁場方向與AC垂直指向紙內．請寫出從這一時間開始計時,感應電動勢隨時間變化的關系式.×××××××××××××××××××××××××ACB×××××××××××××××××××××××××ACBe=nBSωsinωt（n=1）思考：通過線圈在磁場中繞垂直于磁場的軸旋轉切割產生的電動勢與線圈的形狀是否有關？作業：1、課下閱讀“科學漫步”了解有關交流發電機的知識。2、書面完成P33“問題與練習”第3、4、5題。

科學漫步

交流發電機

發電機的基本組成?發電機的基本種類?交流發電機簡介（1）發電機的基本組成：①用來產生感應電動勢的線圈（叫電樞）②用來產生磁場的磁極（2）發電機的基本種類①旋轉電樞式發電機（電樞動磁極不動）②旋轉磁極式發電機（磁極動電樞不動）無論哪種發電機，轉動的部分叫轉子，不動的部分叫定子返回中性面的概念思考:在這個位置磁通量是多大?電動勢是零此時線圈所在的平面叫做中性面A

(B)(C)Dv1v2問題1返回Φ最大問題2:整個單匝線框在與中性面垂直位置時產生的感應電動勢是多大?(c)Dv3v4e=Eab+Ecd=BL1v3+BL1v4=BL1L