交流电的产生和变化规律
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a
abcda
abcda
v
a
d
v
ห้องสมุดไป่ตู้
0
dcbad
0
中性面: 垂直于磁场方向的平面.
中性面特点:
v
1) 磁通量最大, 磁通变化率最小, 电动 a
d
势最小,电流为零.
v 2) 线圈每经过中性面,电流方向改变一
次,线圈转动一周, 电流方向改变两次. 电
流
0
二. 交流电的图象和变化规律 1. 函数表达式
t = 0 时刻, 线圈位于中性面.
N匝线圈产生的感应电动势
e = N E = NB S ω sin ω t
经过时间t 时:
e = NB S ω sin ω t
令 Em = NB S ω
e = Em sin ω t
当此交流电通过电阻R时,其电流与加在
θ
它两端的电压必然也遵循正弦规律变化.
u = Um sin ω t
i = Im sin ω t
交流发电机的主要结构： 磁极 线圈
灯在闪烁
电流计的指 针在摆动
→ 电流的大小在变化 → 电流的方向在变化
一. 交流电的产生
交流电
线圈在匀强磁场中匀速转动,产生 了大小和方向都随时间作周期性变化的 电流.
注意: (1) 转轴与线圈处在同一平面内
(2) 转轴垂直于磁场 G
a
v
电
流
0
d
v
v
d
abcda v
注意: 1) 在上式中, e u i 叫交流电瞬时值; Em Um Im交流电最大值. 2) 仅当t = 0 时刻, 线圈位于中性面, 产生的交流电才为正弦交流电; 若t = 0 时刻, 线圈平行与磁场,产生的交流电为余弦交流电.
2. 图象表示法
e
i
u
e0
i0
u0
0
t
0
t
0
t
-e0
-i0
-u0
三. 交流发电机 1. 基本结构 电枢 磁极
线圈转动的加速度为ω, 边长为L
ad边与bc边永不切割磁感线，只有ab 边与cd边切割磁感线，
θ
据右手定则或楞次定律，可知，两边ab与cd 切割的感应电动势是串联关系.
经过时间t 时: 令cd边切割磁感线产生的感应电动势为E0 则: E0 = BL cd Vd = BL cd ω (L ad /2) sin θ=
2. 分类
旋转电枢式交流发电机 旋转磁极式交流发电机
作业： 《互动课堂》P112 1-5
= BL cd ω (L ad /2) sin ω t
同理, ab边切割磁感线产生的感应电动势为
θ
E`0 = BL ab Va= BL ab ω (L ad /2) sin (π-θ) =
= BL ab ω (L ad /2) sin ω t
一匝线圈产生的感应电动势
E = E0+ E0` = BL cd ω (L ad /2) sin ω t + BL ab ω (L ad /2) sin ω t = BL cd L ab ω sin ω t = B S ω sin ω t
abcda
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v
a
d
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ห้องสมุดไป่ตู้
0
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中性面: 垂直于磁场方向的平面.
中性面特点:
v
1) 磁通量最大, 磁通变化率最小, 电动 a
d
势最小,电流为零.
v 2) 线圈每经过中性面,电流方向改变一
次,线圈转动一周, 电流方向改变两次. 电
流
0
二. 交流电的图象和变化规律 1. 函数表达式
t = 0 时刻, 线圈位于中性面.
N匝线圈产生的感应电动势
e = N E = NB S ω sin ω t
经过时间t 时:
e = NB S ω sin ω t
令 Em = NB S ω
e = Em sin ω t
当此交流电通过电阻R时,其电流与加在
θ
它两端的电压必然也遵循正弦规律变化.
u = Um sin ω t
i = Im sin ω t
交流发电机的主要结构： 磁极 线圈
灯在闪烁
电流计的指 针在摆动
→ 电流的大小在变化 → 电流的方向在变化
一. 交流电的产生
交流电
线圈在匀强磁场中匀速转动,产生 了大小和方向都随时间作周期性变化的 电流.
注意: (1) 转轴与线圈处在同一平面内
(2) 转轴垂直于磁场 G
a
v
电
流
0
d
v
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注意: 1) 在上式中, e u i 叫交流电瞬时值; Em Um Im交流电最大值. 2) 仅当t = 0 时刻, 线圈位于中性面, 产生的交流电才为正弦交流电; 若t = 0 时刻, 线圈平行与磁场,产生的交流电为余弦交流电.
2. 图象表示法
e
i
u
e0
i0
u0
0
t
0
t
0
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-e0
-i0
-u0
三. 交流发电机 1. 基本结构 电枢 磁极
线圈转动的加速度为ω, 边长为L
ad边与bc边永不切割磁感线，只有ab 边与cd边切割磁感线，
θ
据右手定则或楞次定律，可知，两边ab与cd 切割的感应电动势是串联关系.
经过时间t 时: 令cd边切割磁感线产生的感应电动势为E0 则: E0 = BL cd Vd = BL cd ω (L ad /2) sin θ=
2. 分类
旋转电枢式交流发电机 旋转磁极式交流发电机
作业： 《互动课堂》P112 1-5
= BL cd ω (L ad /2) sin ω t
同理, ab边切割磁感线产生的感应电动势为
θ
E`0 = BL ab Va= BL ab ω (L ad /2) sin (π-θ) =
= BL ab ω (L ad /2) sin ω t
一匝线圈产生的感应电动势
E = E0+ E0` = BL cd ω (L ad /2) sin ω t + BL ab ω (L ad /2) sin ω t = BL cd L ab ω sin ω t = B S ω sin ω t