2.1交变电流

①Φ 最大 ② I 为零 ③E 为零 ④电流方向改变
二、正弦交变电流的产生与表述 （2）B//S（中性面的垂面)
v6
d (c)
①Φ 为零
② I 最大
a(b)
③E 最大
v5
④电流方向不变
二、正弦交变电流的产生与表述
两个特殊位置的对比分析
名称
位置
磁通量 磁通量的
变化率 感应电动势
电流方向
中性面 线圈平面与 磁场垂直
一、交变电流
1、直流电流(DC) 大小和方向不随时间变化的电流
2、交变电流(AC) 大小和方向都随时间做周期性变化的电流
一、交变电流
例1、下列表示交变电流的有（ ）
u
i
i
0
t0
t0
t
(A)
(B)
(C)
i
0
(D)
e
t
0
t
(E)
二、正弦交变电流的产生与表述
定子
转子
电刷 垂直磁场方向的平面叫做中性面
二、正弦交变电流的产生与表述
b
cห้องสมุดไป่ตู้
c
d
a
d
k
L
A
B
b
K L
A
a
B
c
b
b
a
dk
a
A
L
B
c
K L
A d
B
b
c
a
d
k
L
A
B
1、交变电流的产生：闭合矩形线圈在匀强磁场 中饶垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中 就会产生交变电流。
二、正弦交变电流的产生与表述 （1）中性面（B⊥S）
a(b) v1
v2
d (c)
【答案】CD 【点评】磁通量为零时,感应电动势最大;磁通量最大时,感应电动势为
零。
e Em sin t
i e Rr
u iR
i Em sin t Rr
i Im sin t
瞬时值
峰值
R u R r Em sin t
u Um sin t
函数表达式
图像
瞬时电动势:e=_E_m_s_in_ω_t__
瞬时电压:u=_U__m_si_n_ω_t _
v11 θ
θ
2
v
B
v⊥
③ AB边速度方向与磁场方向夹角是多大？
t
D(C)
④ AB边中的感应电动势多大？
e1

BL1v sin

BL1
L2 2
sin t
⑤ 线圈中的感应电动势多大？
e

2BL
L 2
sint

BS sint
12
二、正弦交变电流的产生与表述
以线圈经过中性面开始计时，在t时刻线圈中的感应电 动势（AB和CD边切割磁感线 ）
【知识回顾】
1右手定则：（判断感应电流的方向） 2磁通量: Φ=BS 3感应电动势：（导体切割磁感线时）
当B与v垂直时，E=BLv； 当B与v夹角为θ，E=BLvsinθ. 4感应电流的计算：I=E/R； 产生感应电流的条件：闭合回路中磁通量发生变化 5匀速圆周运动中：v=wr，θ=wt
2.1交变电流
瞬时电流:i=__Im_s_in_ω_t__
注:表达式中Em、Um、Im分别是电动势、电压、电流 的_峰__值__,而e、u、i则是这几个量的_瞬__时__值__。
注意：从中性面开始计时
例题.一矩形线圈的匝数为50,在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时,穿过线圈 的磁通量随时间的变化规律如图所示,下列结论正确的是( )。 A.在t=0.1 s和t=0.3 s时,电动势最大 B.在t=0.2 s和t=0.4 s时,电动势方向发生改变 C.电动势的最大值是157 V D.在t=0.4 s时,磁通量变化率最大,其值为3.14 Wb/s
最大
零
零 改变
中性面的垂面 线圈平面
与磁场平行 零
最大
最大 不变
二、正弦交变电流的产生与表述
设线圈平面从中性面开始逆时针转动，角速度是ω,经过时间t，
AB、CD宽L1，AD、BC长L2 ，磁感应强度是B. ① 线圈与中性面的夹角是多少？
t=0 中性面
t
A(B)
② AB边的速度多大？ v L2
e BSsint
拓展思考 问题1：若为N匝线圈
所以e NBS sin t 令Em NBS 则有e Em sin t
e为电动势在时刻t的瞬时值， Em为电动势的最大值（峰值）．
问题2:若整个线框的总电阻为r,外电阻为R, 则通过电阻的电流和电阻两端的电压分别 是多少?
uv i