人教版（2019）高中物理选修二第三章第1节 交变电流 (8)教学课件PPT

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第二册交变电流教学课件ppt，共68页。PPT课件主要包含了电流沿ABCD方向，电流沿DCBA方向等内容，欢迎下载使用。
Φ最大，E=0，i=0
Φ=0，E最大，i最大
设 Em＝BSω，可知线框的电动势是随时间按正弦函数规律变化的，为 e ＝ Emsin ωt （1）式中 Em 是常数，表示电动势可能达到的最大值。对于单匝线圈，Em ＝BSω；如果线圈匝数为 N，则 Em ＝NBSω。
线圈经过中性面时，线圈中电流的方向发生改变．在一个周期内，电流方向改变2次
发电机的电动势按正弦规律变化，所以当负载为电灯等纯电阻用电器时，负载两端的电压 u、流过的电流 i，也按正弦规律变化，即 e＝NBSωsin ωt =Emsin ωt (1) i ＝ sin ωt = Imsin ωt (2) u ＝iR= ImRsin ωt =Umsin ωt (3)式中 Um 和 Im 分别是电压和电流的最大值，也叫峰值（peak value），而e、u、i 则是相应的物理量的瞬时值。这种按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流(sinusidal current)。如图是正弦式交变电流电动势 e、电流 i 和电压 u 随时间变化的图像。
课本P53 2. 图3.1-3中，设磁感应强度为0.01 T，单匝线圈边长 AB 为 20 cm，宽 BC 为10 cm，转速 n ＝50 r/s，求线圈转动时感应电动势的最大值。
Em ＝BSω =BS·2πn =0.01×0.2×0.1×2×3.14×50 V =0.06 V
3. 一台发电机产生正弦式电流。如果发电机电动势的峰值 Em ＝400 V，线圈匀速转动的角速度 ω ＝314 rad/s，试写出电动势瞬时值的表达式（设 0 时刻电动势瞬时值为 0 ）。如果这个发电机的外电路只有电阻元件，总电阻为 2 kΩ，电路中电流的峰值为多少？写出电流瞬时值的表达式。
电动势瞬时值的表达式:e＝Emsin ωt=400sin (314t)
电流瞬时值的表达式:i＝Imsin ωt =0.2sin (314t)
4. 如图 3.1-9 所示，KLMN是一个竖直的矩形导线框，全部处于磁感应强度为 B 的水平方向的匀强磁场中，线框面积为 S，MN 边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度 ω 匀速转动。在 MN 边与磁场方向的夹角到达 30°的时刻（图示位置），导线框中产生的瞬时电动势 e 的大小是多少？标出线框此时的电流方向。已知线框按俯视的逆时针方向转动。
MN 边与磁场方向的夹角到达 30°时,线圈平面与中性面夹角为60°