20xx滬科版高中物理選修3-221怎樣產(chǎn)生交變電流(已修改)
2024-12-03 18:23 本頁面
【正文】 第 2章 交變電流與發(fā)電機 怎樣產(chǎn)生交變電流 學(xué)習(xí)目標 思維脈絡(luò) 1 .理解交變電流的產(chǎn)生原理 , 掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。 2 .理解交變電流的瞬時值和最大值及中性面的準確含義。 3 .了解 旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機和旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機的工作原理。 一 二 三 四 一、什么是交變電流 1 .交變電流 :大小和方向都隨時間做 周期性變化 的電流 ,叫做交變電流 ,簡稱 交流 ,常用字母 “ AC ” 或符號 “ ~ ” 表示。 2 .恒定電流 :大小和方向都不隨時間變化的電流叫恒定電流。方向不隨時間變化的電流叫做直流 ,常用字母 “ DC ” 或符號 “ ” 表示。 3 .正弦式交變電流 :交變電流的電流和電壓是按 正弦函數(shù) 規(guī)律變化的 ,這種電流叫做正弦式交變電流。 一 二 三 四 二、交流發(fā)電機 1 .結(jié)構(gòu) :交流發(fā)電機由 可轉(zhuǎn)動的線圈 ( 電樞 ) 和 磁體 兩大部分組成。線圈在磁 場中轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流通過 滑環(huán) 和電刷輸給用電器。 2 .原理 :在勻強磁場中 ,讓一矩形線圈繞垂直于磁場方向的軸 勻速 轉(zhuǎn)動時 ,就得到了 大小和方向 都隨時間變化的交變電流。 3 .中性面 :如圖所示為線圈轉(zhuǎn)一周過程中的幾個關(guān)鍵位置 ,圖甲、丙、戊所示的位置 ,線圈平面垂直于磁感線 ,各邊都不切割磁感線 ,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為零 ,這樣的位置叫 中性面 。圖乙、丁所示的位置 ,線圈平面與磁場方向平行 , ab 、 cd 兩邊垂直切割磁感線 ,此時線圈中的感應(yīng)電流達到 最大 。 一 二 三 四 4 .感應(yīng)電動勢瞬時值表達式 : e= Em a xs i n ω t 。 Em是感應(yīng)電動勢的 最大值 。 一 二 三 四 做一做 ( 2 0 1 4 陜西高二檢測 ) 如圖所示為一矩形線圈 a b c d ,已知 ab 邊長為l1, bc 邊長為 l2,在磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場中繞 OO39。 軸以角速度 ω 從圖示位置開始勻速轉(zhuǎn)動 ,則 t 時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為 ( ) A .12Bl1l2ω s i n ω t B .12Bl1l2ω c o s ω t C . Bl1l2ω s i n ω t D . Bl1l2ω c o s ω t 解析 :公式 e = Em a xs i n ω t 只適用于線圈平面從中性面開始計時的情況 ,若 t= 0 時線圈不在中性面 ,上述式子就不適用了 ,題中所給的初始時刻線圈平面與磁感線平行 ,即與中性面垂直 ,此時 e = Em a xs i n ( ω t+π2) =Em a xc o s ω t = B l1
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