交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律 穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，產(chǎn)生感應電流，而磁通量變化的方式不同，產(chǎn)生的感應電流也不同，感應電流可以是恒定的，可以是變化的，可以是周期性變化的，我們將討論一種非常重要的周期性變化的電流正弦交變電流 一、交變電流的產(chǎn)生 1、交變電流：大小和方向都隨時間作周期變化的電流，叫做交變電流，簡稱溝通 2、閉合的線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉動時，產(chǎn)生溝通電，但這不是產(chǎn)生溝通電的惟一方式 二、交變電流的變化規(guī)律 設正方形線圈的邊長為L，在勻強磁場B中繞垂直于磁場的對稱軸以角速度勻速轉動，矩形線圈在勻強磁場中勻速轉動的四個過程如圖所示

2、： （一）分析：線圈bc、da始終在平行磁感線方向轉動，因而不產(chǎn)生感應電動勢，只起導線作用 1、線圈平面垂直于磁感線（甲圖），ab、cd邊此時速度方向與磁感線平行，線圈中沒有感應電動勢，沒有感應電流 這時線圈平面所處的位置叫中性面 中性面的特點：線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大，感應電動勢最小為零，感應電流為零 2、當線圈平面逆時針轉過時（乙圖），即線圈平面與磁感線平行時，ab、cd邊的線速度方向都跟磁感線垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，這時感應電動勢最大，線圈中的感應電流也最大 3、再轉過時（丙圖），線圈又處于中性面位置，線圈中沒有感應電動勢 4、當線圈再轉過時，處于圖（丁）位置，ab、cd邊

3、的瞬時速度方向，跟線圈經(jīng)過圖（乙）位置時的速度方向相反，產(chǎn)生的感應電動勢方向也跟在（圖乙）位置相反 5、再轉過線圈處于起始位置（戊圖），與（甲）圖位置相同，線圈中沒有感應電動勢 （二）在場強為的勻強磁場中，矩形線圈邊長為，逆時針繞中軸勻速轉動，角速度為，從中性面開頭計時，經(jīng)過時間線圈中的感應電動勢的大小如何變化呢？ 線圈轉動的線速度為，轉過的角度為，此時ab邊線速度以磁感線的夾角也等于，這時ab邊中的感應電動勢為： 同理，cd邊切割磁感線的感應電動勢為： 就整個線圈來看，因ab、cd邊產(chǎn)生的感應電勢方向相同，是串聯(lián)，所以當線圈平面跟磁感線平行時，即，這時感應電動勢最大值； 感應電動勢的瞬時表達式為： 可見在勻強磁場中，勻速轉動的線圈中產(chǎn)生的感應電動勢是按正弦規(guī)律變化的即感應電動勢的大小和方向是以肯定的時間間隔做周期性變化 當線圈跟外電路組成閉合回路時，設整個回路的電阻為，則電路的感應電流的瞬時值為表達式 感應電流瞬時值表達式為，這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流 （三）溝通電的圖像 溝通電的變化規(guī)律還可以用圖像來表示，在直角坐標系中，橫軸表示線圈平面跟中性面的夾角（或者表示線圈轉動經(jīng)過的時間），縱坐標表示感應電動勢（感應電流） 三、應用 溝通發(fā)電機 1、發(fā)電機的基本組成 用來產(chǎn)生感應電動勢的線圈（叫電樞） 用來產(chǎn)生磁場的磁極 2、發(fā)電機的基本種類 旋轉電樞式發(fā)電機（電樞