交變電流的產(chǎn)生及描述(編輯修改稿)
2024-12-15 21:17 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ( 1) 交流電瞬時(shí)值表達(dá)式的具體形式是由開始計(jì)時(shí)的時(shí)刻和正方向的規(guī)定共同決定的．若從中性面開 始計(jì)時(shí)，該瞬時(shí)雖然穿過線圈的磁通量最大，但線圈兩邊的運(yùn)動方向恰和磁場方向平行，不切割磁感線，感應(yīng)電動勢為零，故其表達(dá)式為： e ＝ Emsi n ωt ； 但若從線圈平面和磁場平行時(shí)開始計(jì)時(shí)，雖然該時(shí)刻穿過線圈的磁通量為零，但由于此時(shí)線圈兩邊的速度方向和磁場方向垂直，感應(yīng)電動勢最大，故其表達(dá)式為： e ＝Emc os ωt . ( 2) 若線圈匝數(shù)為 N ，當(dāng)其在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為： Em＝ NB S ω . 即 Em僅由 N 、 B 、 S 、 ω 四個(gè)量決定，與軸的具體位置和線圈的形狀都是無關(guān)的． 例 1 一個(gè)矩形 線圈 ab c d 在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動，線圈所圍面積的磁通量 Φ 隨時(shí)間 t 變化的規(guī)律如下圖所示，下面的說法正確的是 ( ) A ． t1時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動勢較大 B ． t2時(shí)刻導(dǎo)線 ad 的速度方向與磁場方向垂直 C ． t3時(shí)刻線圈平面與中性面重合 D ． t t5時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相同 ________________________________________ ___________ ____________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ 【解析】 線圈中感應(yīng)電動勢的大小取決于 Φ 的變化率，而不是 Φ 的大小， Φ 最大時(shí)其變化率為 0 ，此時(shí)是中性面位置． 【答案】 BC 例 2 如圖所示，矩形線圈 a bc d 在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ＝ 2 T 的勻強(qiáng)磁場中繞軸 OO ′ 以角速度 ω ＝ 10π r ad/ s 勻速轉(zhuǎn)動，線圈共 10 匝，電阻 r ＝ 5 Ω ， ab ＝ m ， bc ＝ m ，負(fù)載電阻 R ＝ 45 Ω .求： ( 1) 寫出從圖示位置開始計(jì)時(shí)線框中感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值表達(dá)式； ( 2) 電阻 R 在 s 內(nèi)產(chǎn)生的熱量； ( 3) s 內(nèi)流過電阻 R 上的電量 ( 設(shè)線圈從垂直中性面開始轉(zhuǎn)動 ) ． ________________________________________ ___________ ____________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________ 【解析】 ( 1) 電動勢有最大值為 Em＝ n BS ω ＝ 10 2 0. 3 10 πV ≈ 1 V 故瞬時(shí)值表達(dá)式 e ＝ Em c os ωt ＝ 1 o s10π t V
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