1、直流电直流电(DC)(DC)电流方向不随时间而改变电流方向不随时间而改变交变电流交变电流(AC)(AC)例：在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，例：在如图所示的几种电流随时间变化的图线中，属于交变电流的是属于交变电流的是 。交变电流交变电流(AC)(AC)tiABCA B DD交流发电机模型的原理简图交流发电机模型的原理简图二、交变电流的产生二、交变电流的产生矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动匀速转动二、交变电流的产生二、交变电流的产生为了能更方便地说明问题，我们将立体图为了能更方便地说明问题，我们将立体图转化为平面图来分析转化为平面图来分析(
2、甲甲)BSBS，最大，最大，E=0,I=0E=0,I=0 中性面中性面没有边切割磁感应线没有边切割磁感应线二、交变电流的产生二、交变电流的产生BSBS，=0=0，E E最大，最大，I I最大，最大，感应电流方向感应电流方向b b到到a a(乙乙)a a（b b）、）、d d（c c）边垂直切割磁感应线，）边垂直切割磁感应线，二、交变电流的产生二、交变电流的产生(丙丙)BSBS，最大，最大，E=0,I=0E=0,I=0 中性面中性面二、交变电流的产生二、交变电流的产生BSBS，=0=0，E E最大，最大，I I最大，最大，感应电流方向感应电流方向a a到到b b二、交变电流的产生二、交变电流的产
3、生BA(B)D(C)BA(B)D(C)BA(B)D(C)BA(B)D(C)BA(B)D(C)二、交变电流的二、交变电流的产生产生立体图立体图平面图平面图e电流方向最大最大最大最大00无无无无DCBADABCDA0无无 BA(B)D(C)1 1中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性面：线圈平面与磁感线垂直的位置叫做中性中性面面 （1 1）线圈经过中性面时，穿过线圈的）线圈经过中性面时，穿过线圈的磁通量最大磁通量最大，但但ab和和cd边都不切割磁感线，所以线圈中的边都不切割磁感线，所以线圈中的电动势电动势为零为零 （2 2）线圈经过中性面时，）线圈经过中性面时，电流将改变方向电流将改变方向，线
4、圈转，线圈转动一周，动一周，两次两次经过中性面，电流方向改变经过中性面，电流方向改变两次两次强调强调:关于中性面关于中性面BA(B)D(C)设正方形线圈的边长为设正方形线圈的边长为L L，在匀强磁场，在匀强磁场B B中绕中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，abab和和cdcd边垂直于纸面，转轴为边垂直于纸面，转轴为O O1 1、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?电流方向改变多少次电流方向改变多少次?2 2、线圈转到什么位置时磁通量最大、线圈转到什么位置时磁通量最大?这时感应电动势是最大还是最小这时感应电动势是最大还是最小?3
5、 3、线圈转到什么位置时磁通量最小、线圈转到什么位置时磁通量最小?这时感应电动势是最大还是最小这时感应电动势是最大还是最小?思考与讨论思考与讨论.a(b)a(b)c(d)c(d)O O2LvtLNBesin2SNBLNBEm2令则有 tEemsine e为电动势在时刻为电动势在时刻t t的瞬时值，的瞬时值，E Em m为电动势的最大值（峰值）为电动势的最大值（峰值）三、三、交变电流的变化规律交变电流的变化规律 以线圈经过中性面开始计时，在时刻以线圈经过中性面开始计时，在时刻t t线圈线圈中的感应电动势中的感应电动势.a(b)a(b)c(d)c(d)=ttNBLvesin2v=r（abab和和c
6、dcd边切割磁感线）边切割磁感线）（1）电动势按正弦规律变化tEemsin（2）电流按正弦规律变化 tIimsin（3）电路上的电压按正弦规律变化 tUumsin 电流通过R时：tIimsin.RIUiRumm，三、三、交变电流的交变电流的变化规律变化规律 成立条件：转轴垂直匀强磁场，经中性面时开始计时etBA(B)D(C)BA(B)D(C)BA(B)D(C)BA(B)D(C)BA(B)D(C)立体图平面图 电流电流方向方向e最大最大最大最大00无无无无DCBADABCDA0无无 四、交流电的图像四、交流电的图像 abcdKLABabcdK LABabcdkLABabcdkLABabcdkLA
7、B甲：家庭电路中甲：家庭电路中的正弦交变电流的正弦交变电流 乙：示波器中的乙：示波器中的锯齿波扫描电压锯齿波扫描电压 丙：电子计算机丙：电子计算机中的矩形脉冲中的矩形脉冲 丁：激光通信丁：激光通信中的尖脉冲中的尖脉冲 五、交变电流的种类五、交变电流的种类交流发电机的基本结构交流发电机的基本结构交流发电机交流发电机 、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边、当线圈平面垂直于磁感线时，线圈各边都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的都不切割磁感线，线圈中没有感应电流，这样的位置叫做位置叫做线圈平面每经过中性面一次，线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，因此线圈转动一周，感应电流方向就改变
8、一次，因此线圈转动一周，感应电流方向改变感应电流方向改变 、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中、交流电的产生：矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中绕垂直于磁场方向的中心轴匀速旋转时，线圈中就会产生就会产生 、交变电流：、交变电流：和和 都随时间做都随时间做 的电流叫做交变电流电压和电的电流叫做交变电流电压和电流随时间按流随时间按 变化的交流电叫正弦交流变化的交流电叫正弦交流电电 课堂练习课堂练习、线圈从中性面开始转动，角速度是、线圈从中性面开始转动，角速度是，线圈，线圈中的感应电动势的峰值是中的感应电动势的峰值是E Em m，那么在任一时刻，那么在任一时刻t t感感应
9、电动势的瞬时值应电动势的瞬时值e e为为若线圈电阻若线圈电阻为，则感应电流的瞬时值为为，则感应电流的瞬时值为 0E Em-E-Emt课堂练习课堂练习、交流发电机有两种，即、交流发电机有两种，即、其中转动的部分叫其中转动的部分叫，不动的部分，不动的部分叫叫发电机转子是由发电机转子是由 、或其或其它动力机带动它动力机带动旋转磁极式旋转磁极式旋转电枢式旋转电枢式转子转子定子定子水轮机水轮机蒸汽轮机蒸汽轮机课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习6 6、一矩形线圈,绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面的固定轴转动,线圈中的感应电动势e随时间t的变化如图所示,下面说法中正确的是（）A.t1时刻通过线圈的磁通量为零B.
10、t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大C.t3时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大D.每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值最小et0t1t2t3t4Em-EmCD总结总结：1.交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。交变电流：大小和方向都随时间作周期性变化的电流。2.交变电流的变化规律：交变电流的变化规律：方向变化规律方向变化规律-线圈平面每经过中性面一次，感应电线圈平面每经过中性面一次，感应电流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改流的方向就改变一次；线圈转动一周，感应电流的方向改变两次。变两次。大小变化规律大小变化规律-按正弦规律变化：按正弦规律变化：e=Emsint Em
11、=BS叫电动势的最大值叫电动势的最大值 i=Imsint Im=Em/R叫电流的最大值叫电流的最大值 u=Umsint Um=ImR叫电压的最大值叫电压的最大值 3.在只含有电阻的电路中，适用于直流电路在只含有电阻的电路中，适用于直流电路的欧姆定律也适用于交变电流电路。其等的欧姆定律也适用于交变电流电路。其等效电路图如右：效电路图如右：RSE r4.交流发电机交流发电机拓展延伸：拓展延伸：产生正弦交流电不一定是矩形线圈在产生正弦交流电不一定是矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动才能产生动才能产生金属棒在平行于磁场方向的金属棒在平行于磁场方向的导轨上作圆周运动切割磁感线，也能产生导轨上作圆周运动切割磁感线，也能产生正弦式交流电正弦式交流电即使是线圈转动，也不一即使是线圈转动，也不一定是矩形线圈，也不一定绕线圈的对称定是矩形线圈，也不一定绕线圈的对称轴只要是绕垂直于磁场方向的轴，无论轴只要是绕垂直于磁场方向的轴，无论什么形状的闭合线圈，产生的感应电流仍什么形状的闭合线圈，产生的感应电流仍是正弦式交流电是正弦式交流电
