一、交变电流的产生和变化规律
第十七章 交变电流
一、交流发电机的基本结构
交流发电机模型的原理简图
如何实现电流大小和方向都改变
交流发电机模型的原理简图
D:\交流电\第一节\交流发电机的原理.swf
实验现象:缓慢转动线圈时,电流计指针在左右摇动,线圈每转一周,指针左右摆动一次.
1.交变电流:大小和方向都随时间作周期变化的电流,叫做交变电流,简称交流 .2.闭合的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,产生交流,但这不是产生交流的惟一方式.
二、交流电流的产生过程
矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动
(甲)
特点: B⊥S, Φ最大,E=0 , I=0 中性面
没有边切割磁感应线
特点:B∥S,φ=0,E最大,I最大,感应电流方向b到a
(乙)
a(b)、d(c)边垂直切割磁感应线,
(丙)
特点:B⊥S, Φ最大, E=0 , I=0 中性面
没有边切割磁感应线
特点:B∥S,φ=0,E最大,I最大,感应电流方向a到b
a(b)、d(c)边垂直切割磁感应线,
(丁)
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.
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?
回答问题:
4、试推导感应电动势大小的变化规律公式.
回答问题:
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 )
所以
令
则有
e为电动势在时刻t的瞬时值,Em为电动势的最大值(峰值).
=NB ωS
D:\交流电\第一节\交变电流产生过程.swf
成立条件:转轴垂直匀强磁场,经中性面时开始计时.
(1)电动势按正弦规律变化
(2)电流按正弦规律变化
(3)电路上的电压按正弦规律变化
电流 通过R时:

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