2.产生原理
(1)中性面:线圈平面与磁感线垂直,线圈经过中性面时,感应电动势、感应电流为零。
(2)与中性面垂直时:线圈的感应电动势、感应电流最大。
(3)方向变化:线圈每经过中性面一次,感应电流的方向就改变一次;线圈每转动一周,经过中性面两次,感应电流的方向改变两次。
三、交变电流的变化规律
1.正弦式交变电流的表达式
(1)e=Emsin_ωt(从中性面开始计时,其中Em=nBSω)
(2)i=Imsin_ωt
(3)u=Umsin_ωt(其中Um=ImR)
2.正弦式交变电流的图像
图321
1.自主思考--判一判
(1)线圈经过中性面时,穿过线圈的磁通量最大,感应电动势也最大。(×)
(2)交流电一周期内,电流方向改变两次。(√)
(3)线圈只要在匀强磁场内匀速转动就能产生正弦式交变电流。(×)
(4)从线圈转至与磁场方向平行开始计时,线圈所产生的感应电动势e=Emcos ωt。(√)
(5)正弦交流电电动势最大值Em=nBSω。(√)
2.合作探究--议一议
(1)发电机工作过程中能量是如何转化的?
提示:发电机工作时产生的感应电流在磁场中会受到安培力,安培力的作用总是阻碍转子的运动,在这一过程中发电机把机械能转化成了电能。
(2)线圈位于中性面时,磁通量最大。为何感应电动势(感应电流)最小,而位于与中性面垂直的位置时,磁通量为零,感应电动势(感应电流)又具有怎样的特点呢?
提示:依据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于磁通量的变化率,线圈处于中性面时磁通量虽然最大,但变化率为0,或者说此时线圈的任何一条边都不切割磁感线,所以感应电动势及感应电流为0;而位于与中性面垂直的位置时,磁通量最小,但磁通量