1、http:/ 交变电流一 交 变 电 流 的 产 生 及 变 化 规 律 :( 一 ) 交 变 电 流 :(1)定 义 强 度 和 方 向 都 随 时 间 做 周 期 性 变 化 的 电 流(2)产 生 矩 形 线 框 abcd 在 匀 强 磁 场 B 中 ,绕 B 的 轴 , 以 W 转 动 时b ca(b) d(c).http:/ Sa(b) Sa(b) Sa(b) Sa(b) Sa(b) Sc(d) Sc(d) Sc(d) Sc(d) Sc(d) Sc(d) Sa d( 二 ) 建 立 模 型 , 研 究 规 律( 1) 前 提 条 件 : t=0 时 , 线 框 平 面 与 磁 感 线
2、 垂 直 , 即 处 与 中 性 面( 2) 如 图 特 殊 位 置 时 的 特 点 : t=0, t=T/4, t=T/2, t=3T/4, t=T, t=5T/4 时 刻t=0 t=T/4 t=T/2 t=3T/4 t=T t=5T/4 =0 m=BSw =0 m=BSw =0 m=BSw. . . . . .N N N N N NS S S S S Shttp:/ im i=0 im i=0 im m( / t)=0 =0( / t)m m( / t)=0 =0( / t)m m( / t)=0 =0( / t)m结 论 :线 圈 每 经 过 中 性 面 一 次 , 感 应 电 流 的
3、方 向 改 变 一 次线 圈 转 动 一 周 , 感 应 电 流 的 方 向 改 变 两 次( 3) 如 图 任 意 t 时 刻 , 线 圈 从 中 性 面 转 过 角 度 t,e=2BLVsin=2BLVsin t=BSw sin t= msin t说 明 : mO- mT/4 T/23T/4 t/STe(i,u)http:/ 动 势 随 时 间 按 正 弦 规 律 变 化 , 不 同 时 刻 有 不 同 的 值e= m sin t 叫 做 电 动 势 的 瞬 时 值 表 达 式 .*sin t=1 时 , e 达 到 峰 值 , 即 m=BSw=( / t)m,*若 线 圈 有 N 匝 ,
4、 则 e=NBSwsin t, m=N( / t)m,*若 线 框 内 阻 为 r, 外 电 路 电 阻 为 R, t=0 时 , 线 框 处 于 中 性 面 , 则交 变 电 流 i=e/(r+R)= msin t/(R+r)=Imsin t Im= m / (r+R)交 变 电 压 u=iR=ImRsin t=Umsin t Um=ImR *如 果 从 线 框 转 至 平 行 与 磁 感 线 的 平 面 开 始 计 时 , e=BS cos t( 4) 正 弦 式 交 流 电 : e, i , u 按 照 正 弦 规 律 变 化 的 交 变 电 流 。( 三 ) 图 像 表 示 ,注 意
5、中 性 面 的 特 点( 四 ) 发 电 机 :主 要 由 线 圈 ,磁 极 组 成 ,可 分 为 旋 转 电 枢 式 ,旋 转 磁 场 式 两 类 ,是 一 种 机 械 能 转 化 为 电 能 的 装 置 。 ( 五 ) 练 习例 1, 一 个 矩 形 线 圈 在 匀 强 磁 场 中 匀 速 转 动 时 产 生 的 交 变 电 动 势 为 e=220 2 sin100 t V,则 下 列 判 断 正 确 的 是 : A.t=0 时 ,线 圈 位 于 中 性 面 位 置B. t=0 时 ,穿 过 线 圈 平 面 的 磁 通 量 最 大C. t=0 时 ,线 圈 的 有 效 边 切 割 速 度
6、方 向 垂 直 于 磁 感 线D. t=0.1 时 ,线 圈 中 感 应 电 动 势 达 到 峰 值 .例 2: 发 电 机 产 生 的 按 正 弦 规 律 变 化 的 电 动 势 最 大 值 为 311V, 其 线 圈 共 100 匝 , 在 匀 强 磁 场 中 匀 速 转 动 的 角 速 度 为 100 (rad/s).http:/ 从 中 性 面 开 始 计 时 , 写 出 电 动 势 的 瞬 时 值 表 达 式 ; 此 发 电 机 和 外 电 路 组 成 闭 合 回 路 时 , 总 电 阻 100 , 求 t=1/600s 时 的 电 流 ; 求 线 圈 中 磁 通 量 变 化 率 的 最 大 值 。解 : (1) e=311sin100 tV (2) i=e/R=3.11sin ( /6)=1.56A(3) m =N / t 得 : / t= m /N=3.11V