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交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律
穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，而磁通量變化的方式不同，產(chǎn)生的感應(yīng)電流也不同，感應(yīng)電流可以是恒定的，可以是變化的，可以是周期性變化的，我們將討論一種非常重要的周期性變化的電流——正弦交變電流．
一、交變電流的產(chǎn)生
1、交變電流：大小和方向都隨時(shí)間作周期變化的電流，叫做交變電流，簡稱溝通．
2、閉合的線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生溝通電，但這不是產(chǎn)生溝通電的惟一方式．
二、交變電流的變化規(guī)律
設(shè)正方形線圈的邊長為L，在勻強(qiáng)磁場B中繞垂直于磁場的對(duì)稱軸以角速度勻速轉(zhuǎn)
2、動(dòng)，矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的四個(gè)過程如圖所示：
（一）分析：線圈bc、da始終在平行磁感線方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因而不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，只起導(dǎo)線作用．
1、線圈平面垂直于磁感線（甲圖），ab、cd邊此時(shí)速度方向與磁感線平行，線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢，沒有感應(yīng)電流．
這時(shí)線圈平面所處的位置叫中性面．
中性面的特點(diǎn)：線圈平面與磁感線垂直，磁通量最大，感應(yīng)電動(dòng)勢最小為零，感應(yīng)電流為零．
2、當(dāng)線圈平面逆時(shí)針轉(zhuǎn)過時(shí)（乙圖），即線圈平面與磁感線平行時(shí)，ab、cd邊的線速度方向都跟磁感線垂直，即兩邊都垂直切割磁感線，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大，線圈中的感應(yīng)電流也最大．
3、 3、再轉(zhuǎn)過時(shí)（丙圖），線圈又處于中性面位置，線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢．
4、當(dāng)線圈再轉(zhuǎn)過時(shí)，處于圖（?。┪恢?，ab、cd邊的瞬時(shí)速度方向，跟線圈經(jīng)過圖（乙）位置時(shí)的速度方向相反，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢方向也跟在（圖乙）位置相反．
5、再轉(zhuǎn)過線圈處于起始位置（戊圖），與（甲）圖位置相同，線圈中沒有感應(yīng)電動(dòng)勢．
（二）在場強(qiáng)為的勻強(qiáng)磁場中，矩形線圈邊長為，逆時(shí)針繞中軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，從中性面開頭計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間．線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小如何變化呢？
線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為，轉(zhuǎn)過的角度為，此時(shí)ab邊線速度以磁感線的夾角也等于，這時(shí)ab邊中的感應(yīng)電動(dòng)勢為：
4、
同理，cd邊切割磁感線的感應(yīng)電動(dòng)勢為：
就整個(gè)線圈來看，因ab、cd邊產(chǎn)生的感應(yīng)電勢方向相同，是串聯(lián)，所以當(dāng)線圈平面跟磁感線平行時(shí)，即，這時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢最大值；
．
感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式為：
可見在勻強(qiáng)磁場中，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是按正弦規(guī)律變化的．即感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向是以肯定的時(shí)間間隔做周期性變化．
當(dāng)線圈跟外電路組成閉合回路時(shí)，設(shè)整個(gè)回路的電阻為，則電路的感應(yīng)電流的瞬時(shí)值為表達(dá)式 ?。?
感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式為，這種按正弦規(guī)律變化的交變電流叫正弦式電流．
（三）溝通電的圖像
溝通電的變化規(guī)律還可以用圖像來表示，在直角坐標(biāo)系中，橫軸表示線圈平面跟中性面的夾角（或者表示線圈轉(zhuǎn)動(dòng)經(jīng)過的時(shí)間），縱坐標(biāo)表示感應(yīng)電動(dòng)勢（感應(yīng)電流）．
三、應(yīng)用
溝通發(fā)電機(jī)
1、發(fā)電機(jī)的基本組成
①用來產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的線圈（叫電樞）．
②用來產(chǎn)生磁場的磁極．
2、發(fā)電機(jī)的基本種類
①旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)（電樞動(dòng)磁極不動(dòng)）．
②旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)（磁極動(dòng)電樞不動(dòng)）．
無論哪種發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)的部分叫轉(zhuǎn)子，不動(dòng)的部分叫定子．
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交變電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律
