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一、交变电流
按下图所示进行实验演示
交变电流(AC)
•交变电流(交流):大小和方向都随
时间做周期性变化的电流.
交流发电机模型的原理简图
二、交变电流的产生
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁
场的轴匀速转动
为了能更方便地说明问题,立体图转
化为平面图来分析.
没有边切割磁感应线
(甲)
B⊥S,Φ最大,E=0,I=0
中性面
a(b)、d(c)边垂直
(乙)切割磁感应线,
B∥S,φ=0,E最大,I最大,
感应电流方向b到a
(丙)
B⊥S,Φ最大,E=0,I=0
中性面
B∥S,φ=0,E最大,I最大,
感应电流方向a到b
•设正方形线圈的边长为L,在匀强磁场B中绕垂
直于磁场的对称轴以角速度匀速转动,如图所
示,ab和cd边垂直于纸面,转轴为O.
回答问题:
1、线圈转动一周,电流方向改
变多少次?
2、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?
3、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?
4、试推导感应电动势大小的变化规律。
1.中性面:线圈平面与磁感线垂直的
位置叫做中性面.
(1)线圈经过中性面时,穿过线圈
的磁通量最大,但磁通量的变化率为
零(ab和cd边都不切割磁感线),
线圈中的电动势为零.
(2)线圈经过中性面时,电流将改
变方向,线圈转动一周,两次经过中
性面,电流方向改变两次.
三.交变电流的变化规律
以线圈经过中性面开始计时,在时
刻t线圈中的感应电动势(ab和cd边切
割磁感线)
e2NBLvsint
L2
v所以eNBLsint
2
令EmNBL=NBωS
2则有eEsint
m
e为电动势在时刻t的瞬时值,
Em为电动势的最大值(峰值).
(1)电动势按正弦规律变化eEsint
m
•成立条件:转轴垂直匀强磁场,经中性
面时开始计时.
(2)电流按正弦规律变化iIsint
m
(3)电的电压按正弦规uUmsint
律变化
电流iImsint通过R时:
uiR,UIR.
m
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