交变电流章节复习课件省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、交变电流交变电流第1页交变电流:交变电流:大小和方向都随时间做周期性改变电流大小和方向都随时间做周期性改变电流简称:交流(简称:交流(AC AC)直流电流:直流电流:方向不随时间改变电流方向不随时间改变电流 (DCDC)了解:方向随时间作周了解:方向随时间作周期性改变电流期性改变电流一、交变电流概念一、交变电流概念第2页二、交变电流产生二、交变电流产生交流发电机模型交流发电机模型第3页第4页将立体图转化为平面图将立体图转化为平面图第5页两个特殊位置:两个特殊位置:第一特殊位置:第一特殊位置:S SB中性面特点:中性面特点:2 2、导体边不切割磁感、导体边不切割磁感线线1 1、磁通量最大、磁通量
2、最大=maxmax所以,所以,E E感感=0=0,i i感感=0=0即:此时线圈中无电流!即:此时线圈中无电流!中性面中性面第6页特点:特点:2 2、导体边垂直切割磁感线、导体边垂直切割磁感线1 1、磁通量为最小,、磁通量为最小,=0=0第二特殊位置:第二特殊位置:SB线圈中有感应电流线圈中有感应电流方向:方向:DCBADCBA第7页(3 3)在线圈由甲转到乙过程中,)在线圈由甲转到乙过程中,)在线圈由甲转到乙过程中,)在线圈由甲转到乙过程中,ABAB边中电流向哪个方边中电流向哪个方边中电流向哪个方边中电流向哪个方向流动?向流动?向流动?向流动?丙转到丁呢?丙转到丁呢?丙转到丁呢?丙转到丁呢?
3、(4 4)线圈转到什么位置,电流最小(没有电流)?)线圈转到什么位置,电流最小(没有电流)?)线圈转到什么位置,电流最小(没有电流)?)线圈转到什么位置,电流最小(没有电流)?线圈转到什么位置,电流最大?线圈转到什么位置,电流最大?线圈转到什么位置,电流最大?线圈转到什么位置,电流最大?由由ab由由ba线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流;线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流;线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流;线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流;转到乙、丁位置时线圈中电流最大!转到乙、丁位置时线圈中电流最大!转到乙、丁位置时线圈中电流最大!转到乙、丁位置时线圈中电流最大!第8页过程分析过程分析在
4、线圈由甲转到乙过程中,在线圈由甲转到乙过程中,在线圈由甲转到乙过程中,在线圈由甲转到乙过程中,abababab边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动?由由ab在线圈由丙转到丁过程中,在线圈由丙转到丁过程中,在线圈由丙转到丁过程中,在线圈由丙转到丁过程中,abababab边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动边中电流向哪个方向流动?由由ba第9页线圈转到什么位置,电流最小(没有电流)?线圈转到什么位置,电流最小(没有电流)?线圈转到什么位置,电流最大?线圈转到什么位置,电流最大?线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流;线圈
5、转到甲、丙位置时线圈中没有电流;线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流;线圈转到甲、丙位置时线圈中没有电流;线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大!线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大!线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大!线圈转到乙、丁位置时线圈中电流最大!线圈转动一周,多少次经过中性面线圈转动一周,多少次经过中性面?电流方向改变电流方向改变多少次多少次?两次两次两次两次第10页思索:思索:在线圈旋转至任何一个非特殊位置时感应电动势怎在线圈旋转至任何一个非特殊位置时感应电动势怎样计算?样计算?(V垂直垂直以线圈从中性面转动为以线圈从中性面转动为t=0时刻开始计时,经过时刻开始计时,经过t时间时间V第12
6、页1、正弦交变电流图象、正弦交变电流图象eoEmT/4T/42T/42T/43T/43T/4T T/2/23 3/2/22 2tt t三、交变电流图像和改变规律三、交变电流图像和改变规律第13页三、交变电流图像和改变规律三、交变电流图像和改变规律2 2、交变电流改变规律、交变电流改变规律(1)(1)感应电动势感应电动势:(2)(2)感应电流感应电流:(3)(3)外电路电阻两端电压外电路电阻两端电压:e=nBssint=e=nBssint=Emsint(从中性面开始计时从中性面开始计时)i=(nBs/R)sint=i=(nBs/R)sint=Imsint(从中性面开始计时从中性面开始计时)u=u
7、=Umsint(从中性面开始计时从中性面开始计时)e=nBscost=e=nBscost=Emcost(从从BS开始计时开始计时)i=(nBs/R)cost=i=(nBs/R)cost=Imcost(从从从从BS开始计时开始计时)u=u=Umcost(从从从从BS开始计时开始计时)第14页三、交变电流图像和改变规律三、交变电流图像和改变规律3 3、交变电流种类、交变电流种类(1)(1)正弦交流电正弦交流电(2)(2)示波器中锯齿波扫描电压示波器中锯齿波扫描电压(3)(3)电子计算机中矩形脉冲电子计算机中矩形脉冲(4)(4)激光通信中尖脉冲激光通信中尖脉冲第15页四、交流发电机四、交流发电机四、
8、交流发电机四、交流发电机1 1、结构、结构2 2、种类、种类用来产生感应电动势线圈(叫电枢)用来产生感应电动势线圈(叫电枢)用来产生磁场磁极用来产生磁场磁极旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动)旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动)旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动)旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动)不论哪种发电机,转动部分叫不论哪种发电机,转动部分叫转子转子,不动部分叫,不动部分叫定子定子第16页1在如图所表示几个电流随时间改变图线中,属于交变电流是 ,属于正弦交变电流是 。tiABCDA B DA第17页2 一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内一矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内固定轴转
9、动,线圈中感应电动势随时间改变规律如图固定轴转动,线圈中感应电动势随时间改变规律如图所表示,下面说法中正确是所表示,下面说法中正确是()():A.A.T T1 1时刻经过线圈磁通量为零;时刻经过线圈磁通量为零;B.B.T T2 2时刻经过线圈磁通量绝对值最大;时刻经过线圈磁通量绝对值最大;C.C.T T3 3时刻经过线圈磁通量改变率绝对值最大;时刻经过线圈磁通量改变率绝对值最大;D.D.每当每当e e变换方向时,经过线圈磁通量绝对值都为最变换方向时,经过线圈磁通量绝对值都为最大。大。D第18页复习复习复习复习1 1、什么是交流电?、什么是交流电?2 2、正弦式交流电规律?、正弦式交流电规律?从
10、中性面开始计时:从中性面开始计时:电动势瞬时值表示式:电动势瞬时值表示式:e e=E Em msinsintt电流瞬时值表示式:电流瞬时值表示式:i i=I Im msinsintta ab bc cd d从平行面开始计时:从平行面开始计时:电动势瞬时值表示式:电动势瞬时值表示式:e e=E Em mcoscostt电流瞬时值表示式:电流瞬时值表示式:i i=I Im mcoscostt其中:其中:E Em m=NBS=NNBS=Nm m I Im m=E=Em m/R/R总总 以下几个情况若以下几个情况若B B、N N、S S、相同,则相同,则E Em m相同:相同:第19页2.1、如图所表
11、示,有一矩形线圈、如图所表示,有一矩形线圈 abcd 在在匀强磁场中分别绕匀强磁场中分别绕O1、O2轴以一样角速度轴以一样角速度匀速转动,那么此线圈在以匀速转动,那么此线圈在以O1、O2为轴分为轴分别旋转到线圈平面与磁场垂直时,所产生别旋转到线圈平面与磁场垂直时,所产生感应电流之比为感应电流之比为 A、1 2 B、2 1 C、1 4 D、4 1 E、1 1O1acdbO1O2B第20页5.2 5.2 表征交变电流物理量表征交变电流物理量第21页一、描述电流改变快慢物理量一、描述电流改变快慢物理量一、描述电流改变快慢物理量一、描述电流改变快慢物理量 1 1周期:交变电流完成一次周期性改变所需时间
12、周期:交变电流完成一次周期性改变所需时间2 2频率:频率:1s1s内交变电流完成周期性改变次数内交变电流完成周期性改变次数我国工农业及生活用电周期为我国工农业及生活用电周期为0.02s0.02s,频率为,频率为50Hz50Hz,电流方向每秒改变电流方向每秒改变100100次次 第22页二、描述交变电流大小物理量二、描述交变电流大小物理量二、描述交变电流大小物理量二、描述交变电流大小物理量 线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速旋转线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴匀速旋转时,电动势最大值:时,电动势最大值:2 2 2 2、最大值、最大值、最大值、最大值(峰值峰值峰值峰值):1 1 1 1、瞬时值、瞬时
13、值、瞬时值、瞬时值0t/sU/VUm电压最大值电压瞬时值第23页甲、乙图中电炉烧水甲、乙图中电炉烧水,设壶材料相同、水质量相等、设壶材料相同、水质量相等、水初温相同若直流电源用水初温相同若直流电源用1010分钟把水烧开,而第分钟把水烧开,而第二次用交流电时也用二次用交流电时也用1010分钟把水烧开分钟把水烧开3 3 3 3有效值有效值有效值有效值第24页我我电电流流是是恒恒定定3A3A我我 1010分分钟钟 把把 水水烧开烧开我我1010分分钟钟也也把把水水烧烧开!开!我我电电流流是是改变改变我电流有我电流有效值是效值是3A第25页3 3 3 3有效值有效值有效值有效值(1 1)定定义义:使使
14、交交变变电电流流和和直直流流经经过过相相同同阻阻值值电电阻阻,假假如如它它们们在在相相等等时时间间内内产产生生热热量量相相等等,就就把把这这一一直直流流数数值值叫叫做做这这一一交交变变电电流有效值流有效值(热效应相同)(热效应相同)(2 2)说明:)说明:交交变变电电流流有有效效植植依依据据电电流流热热效效应应来来要要求求,与与电电流流方方向向无无关关,计计算电功和热量必须用有效值算电功和热量必须用有效值有有效效值值普普通通与与所所取取时时间间长长短短相相关关,在在无无尤尤其其说说明明时时是是以以一一个个周周期时间来确定有效值期时间来确定有效值交交流流电电压压表表和和电电流流表表经经过过交交流
15、流电电时时,实实际际上上已已经经由由电电表表内内部部元元件件把把交交流流电电变变成成了了等等效效直直流流,所所以以读读出出就就是是交交流流有有效效值值,而而且且电表指针不会忽左忽右地摆动。电表指针不会忽左忽右地摆动。注意:电容器耐压值是交流最大值。第26页(4)(4)普通用电器上标注额定值是普通用电器上标注额定值是有效值有效值,而电容器上,而电容器上标注是标注是最大值最大值4 4 4 4平均值:平均值:平均值:平均值:计算经过某导体截面计算经过某导体截面电量电量电量电量一定要用平均值。一定要用平均值。(3)(3)正弦(或余弦)正弦(或余弦)交变电流有效值与最大值之间交变电流有效值与最大值之间关
16、系关系第27页课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习1 1、以下说法正确是、以下说法正确是()A A电流在一个周期内电流方向改变两次电流在一个周期内电流方向改变两次B B电流有效值是最大值倍电流有效值是最大值倍C C因为有效值表示交流产生平均效果,所以有效值因为有效值表示交流产生平均效果,所以有效值与平均值相同与平均值相同D D若正弦交变电流最大值是若正弦交变电流最大值是10A10A,则它最小值是,则它最小值是-10A 10A AB 2、某交流发电机产生感应电动势与时间关系,如图所表示,、某交流发电机产生感应电动势与时间关系,如图所表示,假如其它条件不变,仅使线圈转速加倍,则交流电动势最大值假如其它
17、条件不变,仅使线圈转速加倍,则交流电动势最大值和周期分别变为(和周期分别变为()A400V,0.02s B200V,0.02sC400V,0.08s D200V,0.08sB B第28页3 3、一个电阻接在、一个电阻接在10V10V直流电源上,它发烧功率是直流电源上,它发烧功率是P P,当接到电压为当接到电压为u=10sintVu=10sintV交流电源上,它发烧功率交流电源上,它发烧功率()A A0.25P B0.25P B0.5P C0.5P CP DP D2P2PB B4 4、如图表示一交流电流随时间改变图像,此交变电、如图表示一交流电流随时间改变图像,此交变电流有效值是多大?流有效值是
18、多大?5A第29页5.5.图中两交变电流经过相同电阻图中两交变电流经过相同电阻R R。求:。求:(1 1)分别写出它们有效值、周期和频率。)分别写出它们有效值、周期和频率。(2 2)计算它们在)计算它们在R R上产生功率之比。上产生功率之比。第30页7 7、如图所表示,矩形线圈匝数为、如图所表示,矩形线圈匝数为n n,线圈面积为,线圈面积为S S,线,线圈内阻为圈内阻为r r,在磁感应强度为,在磁感应强度为B B匀强磁场中绕匀强磁场中绕OOOO轴以轴以角速度角速度匀速转动,外电路电阻为匀速转动,外电路电阻为R R。在线圈由图示位。在线圈由图示位置转过置转过9090过程中,求:过程中,求:(1)
19、(1)经过电阻经过电阻R R电量电量q q;(2)(2)电阻电阻R R上产生焦耳热上产生焦耳热Q Q第31页6.6.如图所表示,线圈面积是如图所表示,线圈面积是0.050.05,共有,共有100100匝;线圈匝;线圈电阻为电阻为11,外接电阻,外接电阻R R99,匀强磁场磁感应强度为,匀强磁场磁感应强度为B B1 1TT,当线圈以,当线圈以300r/min300r/min转速匀速旋转时,求:转速匀速旋转时,求:(1)(1)若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应若从线圈处于中性面开始计时,写出线圈中感应电动势瞬时表示式;电动势瞬时表示式;(2)(2)线圈转过线圈转过1 130s30s时电动势
20、瞬时值多大;时电动势瞬时值多大;当当t t1 130s30s时,电动势瞬时值时,电动势瞬时值第32页(3)(3)电路中电压表和电流表示数各是多少。电路中电压表和电流表示数各是多少。电动势有效值为电动势有效值为电流表示数电流表示数电压表示数电压表示数(4)(4)线圈每转过一周,外力所做功。线圈每转过一周,外力所做功。第33页例例1 1:某某交交流流电电压压随随时时间间改改变变规规律律如如图图所所表表示示,则则此此交交流流电电频频率率是是_Hz_Hz,交交流流电电压压有有效值等于效值等于_V_V例例2 2:图为一交流随时间改变图为一交流随时间改变图像,求此交流有效值图像,求此交流有效值 例例3:电
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- 电流 章节 复习 课件 公共课 一等奖 全国 获奖
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