速转动.
(2)中性面:线圈平面与磁感线垂直时的位置.
①线圈处于中性面位置时,穿过线圈的Φ最大,但线圈中的电流为零.
②线圈每次经过中性面时,线圈中感应电流的方向都要改变.线圈转动一周,感应电流的方向改变两次.
[即学即用] 判断下列说法的正误.
(1)只要线圈在磁场中转动,就可以产生交变电流.( )
(2)线圈在通过中性面时磁通量最大,电流也最大.( )
(3)线圈在通过垂直中性面的平面时电流最大,但磁通量为零.( )
(4)线圈在通过中性面时电流的方向发生改变.( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√
三、交变电流的变化规律
[导学探究] 如图3所示,线圈平面从中性面开始转动,角速度为ω.经过时间t,线圈转过的角度是ωt,ab边的线速度v的方向跟磁感线方向间的夹角也等于ωt.设ab边长为L1,bc边长为L2,线圈面积S=L1L2,磁感应强度为B,则:
图3
(1)ab边产生的感应电动势为多大?
(2)整个线圈中的感应电动势为多大?
(3)若线圈有N匝,则整个线圈的感应电动势为多大?
答案 (1)eab=BL1vsin ωt=BL1sin ωt
=BL1L2ωsin ωt=BSωsin ωt.
(2)整个线圈中的感应电动势由ab和cd两部分组成,且eab=ecd,所以e1=eab+ecd=BSωsin ωt.
(3)若线圈有N匝,则相当于N个完全相同的电源串联,所以e=NBSωsin ωt.
[知识梳理] 交变电流的瞬时值及峰值:
(1)正弦式交变电流电动势的瞬时值表达式:①当从中性面开始计时:e=Emsin ωt.