關于交流電及其原理第1頁，課件共30頁，創作于2023年2月交變電流的產生第2頁，課件共30頁，創作于2023年2月一、交變電流的定義

強度和方向都隨時間做周期性變化的電流叫做交變電流。實驗一（1）用干電池對小燈泡供電（2）用手搖交流發電機對小燈泡供電操作：觀察：亮度不同之處實驗二操作：在發電機輸出端接上電流表觀察：電流表指針左右偏轉的現象總結：第3頁，課件共30頁，創作于2023年2月二、交變電流的產生原理

實驗一用模具介紹發電機構造實驗（分階段的演示，對照側視圖）第4頁，課件共30頁，創作于2023年2月（1）階段一caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)εab的方向：abεcd的方向：dc總結：第5頁，課件共30頁，創作于2023年2月（2）階段二caB(b)(d)caB(d)(b)caB(d)(b)εab的方向：abεcd的方向：dc總結：第6頁，課件共30頁，創作于2023年2月（3）階段三caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)εab的方向：baεcd的方向：cd總結：第7頁，課件共30頁，創作于2023年2月（4）階段四caB(d)(b)Bca(d)(b)caB(d)(b)εab的方向：baεcd的方向：cd總結：第8頁，課件共30頁，創作于2023年2月總結：

ab、cd邊在切割磁感線時，產生的感應電動勢方向始終保持一致。第9頁，課件共30頁，創作于2023年2月caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(b)(d)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)caB(d)(b)Bca(d)(b)caB(d)(b)第10頁，課件共30頁，創作于2023年2月第11頁，課件共30頁，創作于2023年2月中性面中性面：

線圈平面與磁感線垂直位置caB(d)(b)第12頁，課件共30頁，創作于2023年2月三、交流電流的特點：1。線圈通過中性面瞬間不切割磁感線，感應電動勢、感應電流為零。2。每當線圈經過中性面，感應電流方向就發生改變。第13頁，課件共30頁，創作于2023年2月中性面設線圈平面從中性面開始轉動，磁感應強度是B，角速度是ω(弧度/秒)，經過時間t，ab邊的長度是L1，ab邊中的感應電動勢eab=NBL1vsinωt，cd感應電動勢跟ab邊中的大小相同，而且兩邊

ac邊的長度是L2，ab邊的線速度v=ωL2/2,Bacωt(b)(d)第14頁，課件共30頁，創作于2023年2月討論：

1．線圈平面轉到跟磁力線平行時ωt=π/2eab=NBSω=Em2．線圈平面轉到跟磁力線垂直時ωt=π

eab=0caBωt又是串聯的，所以這一瞬間整個線圈中的e=2NBL1vsinωt=2NBL1ωL2/2sinωt=NBSωsinωt感應電動勢第15頁，課件共30頁，創作于2023年2月四、交流電的變化規律

1．線圈中感應電動勢的瞬時值e=NBSωsinωt=Emsinωt（Em叫做感應電動勢的最大值或峰值）2．設整個閉合電路的電阻為R，電流的瞬時值i=e/R=Imsinωt(Im叫做感應電流的最大值或峰值)第16頁，課件共30頁，創作于2023年2月3．設外電路的電阻為R/，電壓的瞬時值u=iR/=Umsinωt（Um叫做電壓的最大值或峰值）第17頁，課件共30頁，創作于2023年2月五、交流發電機旋轉電樞式旋轉磁極式構造優缺點動力來源第18頁，課件共30頁，創作于2023年2月1.關于線圈在勻強磁場中轉動產生的交變電流,以下說法中正確的是:A、線圈平面每經過中性面一次，感應電流方向

就改變一次，感應電動勢方向不變

B、線圈每轉動一周，感應電流方向就改變一次C、線圈平面經過中性面一次，感應電動勢和感

應電流的方向都要改變一次D、線圈轉動一周，感應電動勢和感應電流方向

都要改變一次C第19頁，課件共30頁，創作于2023年2月2、如圖100匝矩形線圈，ab=cd=0.2m,

ad=bc=0.1m,磁感應強度B=1T,轉速ω=5rad/S,

則線圈中產生的感應電動勢最大值為

V,從中性面開始轉動的交流電動勢瞬時值為：

e=

V。1010sin5t第20頁，課件共30頁，創作于2023年2月第21頁，課件共30頁，創作于2023年2月交變電流的產生和變化規律第22頁，課件共30頁，創作于2023年2月一.交變電流的產生1.交變電流：大小和方向都隨時間作周期性變化的電流。3.中性面：線框平面與磁感線垂直位置。（2）線圈每經過中性面一次，感應電流的方向就改變一次，線圈轉一周，感應電流的方向就改變兩次。（1）線圈位于中性面時，各邊都不切割磁感線，線圈中沒有感應電流。2.交變電流的產生：由交流發電機的線圈在勻強磁場中勻速旋轉產生交變電流，每當線圈平面處于與磁感線垂直的位置時，電流的方向發生改變。第23頁，課件共30頁，創作于2023年2月二.交變電流的圖象和變化規律1.在勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動線圈里產生的感應電動勢是按正弦規律變化的。2.若從中性面開始計時，e=EmSinωt，其中Em=NBSω

是電動勢的最大值，與線圈的形狀、轉軸的位置無關，

e為瞬時值。3.若將線圈與外電阻組成閉合電路，則電路中的電流：R兩端的電壓：第24頁，課件共30頁，創作于2023年2月1．在如圖所示的幾種電流隨時間變化的圖線中，屬于交變電流的是，屬于正弦交變電流的是。tiABCDABDA三例題第25頁，課件共30頁，創作于2023年2月2一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隨時間的變化規律如圖所示，下面說法中正確的是：t1時刻通過線圈的磁通量為零；t2時刻通過線圈的磁通量的絕對值最大；t3時刻通過線圈的磁通量變化率的絕對值最大；每當e變換方向時，通過線圈的磁通量的絕對值都為最大。答案：D例題2第26頁，課件共30頁，創作于2023年2月3.交流發電機工作時的電動勢的變化規律為e=EmSinωt，如果轉子的轉速n提高一倍，其它條件不變，則電動勢的變化規律將變化為：A。e=EmSin2ωtB.e=2EmSin2ωtC.e=2EmSin4ωtD.e=2EmSinωt答案B例題3第27頁，課件共30頁，創作于2023年2月

一臺發電機產生的按正弦規律變化的感應電動勢的最大值為311V，線圈在磁場中轉動的角速度是100πrad/s。（1）寫出感應電動勢的瞬時值表達式。（2）若該發電機只與含電阻的負載組成閉合電路，電路的總電阻為100Ω，試寫出通過負載的電流強度的瞬時表達式、在t=1/120s時電流強度的瞬時值為多少？（3）線圈從中性面轉過180度的過程中，電動勢的最大值、平均值分別是多少？（4）轉動過程中磁通量的變化率最大值是多少？答案（1）e=311Sin100πt

（2）I=311Sin（100π*1/120）=311*1/2=1.55（A）（3）Em=311VE=NΔφ/Δt=2NBSω/π≈198V（4）Δφ/Δt=311/N（Wb/s）例題4第28頁，課件共