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课件网) 电磁感应现象的应用—发电机 线圈 磁体 皮带 手柄 观察思考1：将手摇发电机模型与小灯泡连接成闭合电路，匀速转动手柄，线圈在磁场中匀速转动，观察灯泡亮度有何变化？这说明了什么？ 现象及结论1：小灯泡发光，亮度在变化，说明通过小灯泡的电流大小有变化，说明手摇发电机模型所产生的电流大小在变化。 观察思考2：将小灯泡换成电流计，匀速转动手柄，线圈在磁场中匀速转动，观察电流计指针的变化？说明了什么？ 现象及结论2：电流计指针在零刻线两侧摆动，说明手摇发电机模型所产生的电流方向在变化。 §3.1 交变电流 直流：方向不变的电流。 恒定直流：大小和方向均不变的电流。 交变电流的种类 (1)正弦交流电 (2)示波器中的锯齿波扫描电压 (3)电子计算机中的矩形脉冲 (4)激光通信中的尖脉冲 一、交变电流 ———大小和方向随时间作周期性变化的电流。 正弦交流电的产生示意图 二、正弦交变电流的产生 圆环与电刷的作用：使线圈在转动时保持与外电路的连接 线圈（切割磁感线） 圆环 电刷 ———线圈绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动 理论探究———正弦交变电流的表述 磁场视为磁感应强度为B的匀强磁场。线圈简化为单匝矩形线圈abcd，ab边长为L1，bc边长为L2，线圈绕垂直于磁场的中心轴OO’沿逆时针方向以角速度ω转动。 线圈中感应电动势怎样随时间变化？ 线圈转动，ab和cd切割磁感线而产生感应电动势。 a(b) d(c) v v O v1 v2 v=ω θ=ωt v1=vsinθ= ω sinωt eab=BL1v1 eab= BL1ω sinωt ecd=Eab e=2eab = BL1ωsinωt=BSωsinωt 若考虑N匝线框， E= NBSωsinωt L2 L1 线圈平面垂直于磁场，ab、cd不切割磁感线，感应电动势为零. 线圈从中性面开始计时，t时刻: 三、正弦交变电流的表述 线圈平面平行于磁场，ab、cd垂直切割磁感线，感应电动势最大. e = NBSωsinωt=Emsinωt Em = NBSω (线圈平面垂直于磁场，此时磁通量最大，磁通量的变化率最小，产生的感应电动势为零，线框所在的平面称为中性面。)重要！！！ e o T/4 2T/4 3T/4 T π/2 π 3π/2 2π ωt t Em 当此交流电通过电阻R时，其电流与加在它两端的电压必然也遵循正弦规律变化. u = Um sinωt i = Im sinωt 注意: 在上式中 e、 u、 i 叫交流电瞬时值; Em 、Um、 Im叫交流电最大值. 当t = 0 时刻，线圈位于中性面， 产生的交流电按正弦规律变化； 若t = 0 时刻，线圈平行与磁场，产生的交流电按余弦规律变化。 电流i随时间t变化的关系是： 外电路两端的电压u随时间t变化的关系是： V 1、矩形线圈绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动，线圈中的感应电动势e 随时间t变化规律如图所示．下面说法正确的是（ ） A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量为零 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e 改变方向时，通过线圈的磁通量的绝对值都为最大 2、如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时( ) A．线圈绕P1转动时的电流等于绕P2转动时的电流 B．线圈绕P1转动时的电动势小于绕P2转动时的电动势 C．线圈绕P1和P2转动时电流的方向相同，都是a→b→c→d D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力 3、如图所示，KLMN是一个竖直的匝数为N的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平向右的匀强磁场中，线框面积为S，MN边水平，线框绕某一竖直固定轴以角速度ω匀速转动。已知线框的总电阻为R且按俯视的逆时针方向转动，在MN边与磁场方向的夹角到达30°的时刻（图示位置），则（ ） A．线圈位于图示位置时，其磁通量为 B．此时导线框中 ... ...
