鲁科版选修3-2物理课件：4.1 三相交变电流

接地线，与用电器外壳相连．
要点探究讲练互动
要点一 三相交变电流的产生及特点 学案导引 1.3 个绕组产生的交变电流都按相同的规律
变化吗？
2.3 个绕组产生的交变电流能否同时达到最
大值？
1.三相交流发电机的构造特点
如图，三相交流发电机内装有三个完全相同
的线圈，三个线圈平面互成120°角放置在
同一磁场中．小功率发电机可以采用旋转电 枢式，大功率发电机采用旋转磁极式．
新知初探自学导引
一、三相交流发电机 交变电流 的 3相 独立的_________ 1.定义：能同时生产出_____ 发电机． 电枢线圈 和_____ 磁极 ． 2.主要组成：___________ 3.分类
磁极 式——适用于较大输出功率 （ 1）旋转_____ 电枢 式——适用于较小输出功率 （ 2）旋转_____
2.三相交变电流的产生：以旋转磁极式发电 机为例，当转子磁场匀速转动时，等效于定 子线圈做切割磁感线运动，由于定子的三个 线圈相同，三个线圈平面在空间互成120°
角．故能产生三相交变电流．
3.三相交变电流的特点 (1)3 个绕组的转速相同，每个线圈中产生的 感应电动势的最大值和周期均相同，而且均 按正弦或余弦规律变化． (2)达到最大值的时刻不同 .3 个线圈在空间互 成 120°角， 它们达到峰值或零值的时间依次 T 落后 . 3
周期相同，并且都按____ 正弦规律做周期性变化 . ____ 1 落后 个周期 ． 但达到峰值 (或零)的时间依次____________ 3
想一想 2．三个绕组产生的交变电动势的最大值如何 求？有效值呢？
提示：电动势最大值 Em＝NBSω ，有效值 E Em NBSω ＝ ＝ . 2 2
三、电源与负载的连接方式 1.三相四线制：将发电机三相绕组的3个接头
第4章
远距离输电
第4章
远距离输电
第1节 三相交变电流
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1.了解三相交流发电机的构造. 2.知道三相交变电流是如何产生的. 3.知道产生三相交变电流的三个线圈中的 电动势最大值和周期都相同，但它们不是
同时达 , 到最大值（或零） . 理解三相交变
电流及其产生规律.（难点） 4.知道什么是星形连接、三角形连接、零 线、火线、线电压及相电压.（重点）
U______ 相 压与相电压的关系：U线3 ＝ ．
2.三相三线制：如果三相负载完全对称，则 电流 为零，此时取消中性线 通过中性线的______ 也不影响三相电的工作，三相四线制就变成 了三相三线制．
想一想 3 ．家中常看到三孔插座，是不是这种插座 接的是三相交变电流？ 提示：不是．这三个插孔的下边两个中有一 个接火线，一个接零线，最上边那个插孔是
连在一起，引出一个公共接头N，这样，电
源的输出引线共有4根，从A、B、C引出三 相线 根导线叫做 _____，也叫端线，俗称火 线．从公共接头N引出的导线叫做中性线， 三相四线 简称中线(或零线)．这种连接方式叫做
__________制．这种接法又叫做三相电源的
星形接法．
相线 与 该接法可以对用户提供两种电压，______ 中性线 间的电压叫做相电压，通常用于 ________ 相线 相线 生活用电； _____与 _____间的电压叫做线 电压,通常为工农业生产中的动力电压．线电
【思路点拨】 析： 解答本题时可按以下思路分
发电机的 三相绕组 三相交变 → → 结构特点 如何分布 电流特点
【精讲精析】
三个绕组匝数相同，绕向相
同，互成 120°，所以每个绕组产生的电动 势最大值相同，周期频率相同，但瞬时值不 同，到达最大值的时间依次落后T/3，B对，
A、C、D错．
【答案】 B
例1
下列关于三相交变电流的产生原理的 )
说法中正确的是(
A．发电机中3个绕组具有相同的匝数和绕向,
互成60° B ．在转动过程中，每个绕组产生的感应电 动势的最大值和周期都相同 C ．在转动过程中，某时刻每个绕组产生的 感应电动势的瞬时值相同
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D．在转动过程中，每个绕组独立产生的感应 电动势的瞬时值、最大值、周期都不相同
变式训练 1.对于三相交流发电机的以下说法中正确的 是( 发电机 B．三相交流发电机中，三个线圈互成 120° 1 夹角，它们达到零值和峰值的时间依次落后 6 个周期 ) A． 三个单相交流发电机就组成一个三相交流
C．三相交流发电机的三个线圈是完全相同 的，它们产生三个瞬时值完全相同的交变 电动势 D．三相交流发电机的三个线圈是完全相同
(3)表达式：以 AX 绕组通过中性面开始计时， AX、 BY、 CZ 中产生的感应电动势分别是 eA 2 ＝ Emsin ω t ， eB ＝ Emsin ω t－3π ， eC ＝ 4 Emsin ωt－ 3π . (4)图象：如图所示．
特别提醒： (1)3 个交变电动势最大值、有效 值、周期、频率都相同． T (2)到达最大值的时刻依次相差 ； 瞬时电流之 3 和为零．
的，它们产生三个峰值和周期都相同的交
变电动势
解析：选 D.在一个发电机中安装 3 组独立的 互成 120°角的线圈， 这样的发电机是三相交 流发电机，A 错；B 项中，达到零值和峰值的 1 1 时间依次落后 个周期，而不是 个周期， B 3 6 错；三相交流发电机产生的交变电动势的瞬 时值不相同， C 错；因三个线圈完全相同， 且转动角速度 ω 相同，周期相同，最大值 Em ＝ nBSω 相同， D 对．
要点二
电源与负载的连接方式
学案导引 1.有人说线电压与相电压其实是一样的，对 吗？ 2.在电源与负载的星形连接中必须使用中性 线吗？
1.三相交变电源的星形接法 (1)定义：如图所示，将三相绕组的X、Y、
想一想 1 ．在三相交流发电机中，有两个线圈发生 了故障，第三个线圈还能不能正常工作？为 什么？ 提示：能．因为三个线圈是相互独立的，相 当于三个独立的单相交流发电机．
二、三相交变电流的产生 1.三个绕组具有相同的 _____ 相互成 匝数 和_____ 绕向 ，
120°角． ______ 最大值 和 2.三个绕组产生的感应电动势的 ________