第五章 交變電流 jian

1、第五章第五章交變電流交變電流51交變電流交變電流教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1使學(xué)生理解交變電流的產(chǎn)生原理，知道什么是中性面。2掌握交變電流的變化規(guī)律及表示方法。3理解交變電流的瞬時(shí)值和最大值及中性面的準(zhǔn)確含義。重點(diǎn)重點(diǎn)交變電流產(chǎn)生的物理過(guò)程的分析。難點(diǎn)難點(diǎn)交變電流的變化規(guī)律及應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程1、交變電流的產(chǎn)生、交變電流的產(chǎn)生線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab邊與cd邊線速度方向都跟磁感線方向垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，此時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大。當(dāng)

2、線圈平面跟磁感線垂直時(shí)，ab邊和cd邊線速度方向都跟磁感線平行，即不切割磁感線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。屏幕上打出中性面概念中性面概念：（1）中性面——線框平面與磁感線垂直的位置。（2）線圈處于中性面位置時(shí)，穿過(guò)線圈Φ最大，但=0。tΔΔ?（3）線圈越過(guò)中性面，線圈中I感方向要改變。線圈轉(zhuǎn)一周，感應(yīng)電流方向改變兩次。2交變電流的變化規(guī)律交變電流的變化規(guī)律設(shè)線圈平面從中性面開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度是ω。經(jīng)過(guò)時(shí)間t，線圈轉(zhuǎn)過(guò)的角度是ωt，ab邊的線速度

3、v的方向跟磁感線方向間的夾角也等于ωt，如右圖所示。設(shè)ab邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，bc邊長(zhǎng)L2，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，這時(shí)ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大eab=BL1vsinωt=BL1ωsinωt=BL1L2sinωt22L21此時(shí)整個(gè)線框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大e=eabecd=BL1L2ωsinωt若線圈有N匝時(shí)，相當(dāng)于N個(gè)完全相同的電源串聯(lián)，e=NBL1L2ωsinωt，令Em=NBL1L2ω，叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的峰值，e叫做感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值。電壓的最大值Um

4、=ImR，電壓的瞬時(shí)值U=Umsinωt。可以用公式法描述。從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，可以用公式法描述。從中性面開(kāi)始計(jì)時(shí)，得出瞬時(shí)電動(dòng)勢(shì)：e=Emsinωt瞬時(shí)電流：i=Imsinωt瞬時(shí)電壓：u=Umsinωt其中Em=NBSω3幾種常見(jiàn)的交變電波形幾種常見(jiàn)的交變電波形53電感和電容對(duì)交變電流的影響電感和電容對(duì)交變電流的影響教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)1理解為什么電感對(duì)交變電流有阻礙作用。2知道用感抗來(lái)表示電感對(duì)交變電流阻礙作用的大小，知道感抗與哪些因素

5、有關(guān)。3知道交變電流能通過(guò)電容器.知道為什么電容器對(duì)交變電流有阻礙作用。4知道用容抗來(lái)表示電容對(duì)交變電流的阻礙作用的大小.知道容抗與哪些因素有關(guān)。重點(diǎn)重點(diǎn)1電感、電容對(duì)交變電流的阻礙作用。2感抗、容抗的物理意義。難點(diǎn)難點(diǎn)1感抗的概念及影響感抗大小的因素。2容抗概念及影響容抗大小的因素。教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程1電感對(duì)交變電流的阻礙作用電感對(duì)交變電流的阻礙作用RL=2πfL感抗決定于線圈的自感系數(shù)和交變電流的頻率。線圈的自感系數(shù)越大，自感作用就越

6、大，感抗就越大；交變電流的頻率越高，電流變化越快，自感作用越大，感抗越大。線圈在電子技術(shù)中有廣泛應(yīng)用，有兩種扼流圈就是利用電感對(duì)交變電流的阻礙作用制成的。出示扼流圈，并介紹其構(gòu)造和作用。（1）低頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在閉合鐵芯上，匝數(shù)多，自感系數(shù)很大。作用：對(duì)低頻交變電流有很大的阻礙作用。即“通直流、阻交流”。（2）高頻扼流圈構(gòu)造：線圈繞在鐵氧體芯上，線圈匝數(shù)少，自感系數(shù)小。作用：對(duì)低頻交變電流阻礙小，對(duì)高頻交變電流阻礙大。即“通低頻、阻

7、高頻”。2交變電流能夠通過(guò)電容器交變電流能夠通過(guò)電容器電容器的兩極板間是絕緣介質(zhì)，為什么交變電流能夠通過(guò)呢？用CAI課件展示電容器接到交變電流源上，充、放電的動(dòng)態(tài)過(guò)程。強(qiáng)調(diào)自由電荷并沒(méi)有通過(guò)電容器兩極板間的絕緣介質(zhì)，只是當(dāng)電源電壓升高時(shí)電容器充電，電荷向電容器的極板上集聚，形成充電電流；當(dāng)電源電壓降低時(shí)電容器放電，電荷從電容器的極板上放出，形成放電電流。電容器交替進(jìn)行充電和放電，電路中就有了電流，表現(xiàn)為交流通過(guò)了電容器。3電容器對(duì)交變電