第14点　把握两个特殊位置，理解交变电流的变化规律

线圈绕垂直于匀强磁场且沿线圈平面的轴匀速转动时，会产生大小和方向都随时间做周期性变化的电流，称为交变电流．交变电流最大值和方向的改变出现在两个特殊位置上，即中性面和垂直于中性面两个位置．把握这两个位置，对理解交变电流的变化规律十分重要．

1．中性面

(1)如图1甲所示，线圈平面与磁感线垂直时的位置即为中性面位置．线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大．

(2)如图乙所示，此时ab、cd边的速度方向与磁场方向平行，不切割磁感线，所以线圈中的感应电动势及感应电流均为零．从中性面开始计时，感应电动势随时间的变化关系式为e＝nBSωsin ωt，其图像如图丙所示．

(3)从中性面开始计时，线圈中磁通量随时间的变化关系式为Φ＝BScos ωt，Φ－t图像如图丁所示，特别需要注意t＝0时刻，即线圈处于中性面位置时，穿过线圈的Φ最大，但图像斜率为零(最小)，由法拉第电磁感应定律E＝n得此时感应电动势为零．

图1

2．中性面的垂面

(1)如图2甲所示，线圈平面与磁感线平行时的位置即为中性面的垂面．线圈处于垂直中性面位置时，穿过线圈的Φ为零．

(2)如图乙所示，此时ab、cd边的速度方向与磁场方向垂直，切割磁感线有效速度最大，