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1、第二节交变电流的描述第1页，本讲稿共13页NSabcda(b)d(c)NSNSabcda(b)d(c)NS第2页，本讲稿共13页1.交交流流发发电电机机线线圈圈经经过过中中性性面面时时，磁磁通通量量最最大大，此时线圈中无电流；此时线圈中无电流；2.交交流流发发电电机机线线圈圈经经过过中中性性面面时时，电电流流方方向向发发生生改变；改变；3.交交流流发发电电机机线线圈圈转转动动一一周周，线线圈圈中中电电流流方方向向改变两次；改变两次；4.交交流流发发电电机机线线圈圈经经过过与与中中性性面面垂垂直直的的位位置置时时，线圈中电流最大。线圈中电流最大。第3页，本讲稿共13页NSabcda(b)d(c)
2、NS第4页，本讲稿共13页第5页，本讲稿共13页t1.用函数表达式描述交变电流用函数表达式描述交变电流中性面中性面Bvvoa(b)d(c)ttvv线圈转过角度：线圈转过角度：d(c)d(c)d(c)d(c)速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：d(c)d(c)d(c)d(c)边感应电动势：边感应电动势：边感应电动势：边感应电动势：线圈中感应电动势线圈中感应电动势线圈中感应电动势线圈中感应电动势ttabab、dcdc边长边长L L;adad、bcbc边长边长L L;磁感应强度为磁感应强度为B;B;角速度为角速度为.e=BLL sin(t t)=B
3、Ssin(t)edc=BLLsin(t)1 12 2第6页，本讲稿共13页NSabcda(b)d(c)NS线圈转过角度：线圈转过角度：d(c)d(c)d(c)d(c)速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：线圈中感应电动势线圈中感应电动势线圈中感应电动势线圈中感应电动势ttt中性面开始匀速转动中性面开始匀速转动中性面开始匀速转动中性面开始匀速转动e =BLLsin(t)=BSBSsin(sin(t)t)感应电动势最大值感应电动势最大值感应电动势最大值感应电动势最大值E Em=BLL=BS=BS第7页，本讲稿共13页E Emm=BLLBLL =BS
4、BS 开始位置开始位置图 像像瞬瞬时电动势中性面中性面电动势峰值电动势峰值电流流电压间关系关系峰峰 值瞬瞬 时 值a(b)d(c)NS完成下面空格完成下面空格完成下面空格完成下面空格i=Imsinsin te eR RE EmmR RIm=e e =E Emm sin(sin(t)t)第8页，本讲稿共13页【例题【例题【例题【例题1 1 1 1】一台发电机产生的正弦交流电的电动势峰值是一台发电机产生的正弦交流电的电动势峰值是156V156V，线圈从中性面开始匀速转动，其角速度是，线圈从中性面开始匀速转动，其角速度是120120rad/srad/s，写出电动势瞬时值表达式。在，写出电动势瞬时值表
5、达式。在1s1s内电流方向内电流方向改变多少次？改变多少次？解：由公式解：由公式解：由公式解：由公式e e=E Emmsin(sin(t t)得得得得瞬时电动势瞬时电动势瞬时电动势瞬时电动势e e=156sin(120=156sin(120 t)(V)t)(V)周期周期周期周期T T=s=s1s1s内线圈转过圈数内线圈转过圈数内线圈转过圈数内线圈转过圈数n=60n=60圈圈圈圈电流改变方向的次数电流改变方向的次数电流改变方向的次数电流改变方向的次数N=n2 N=n2=120=120次次次次 2 2 2 2 120120 1 160601 1T T第9页，本讲稿共13页【例题【例题【例题【例题2
6、 2 2 2】交流发电机中，如果交流发电机中，如果abab边长为边长为L L，bcbc边长为边长为L L，线圈转动角速度为，线圈转动角速度为，线圈匝数为，线圈匝数为n，磁感应强度为，磁感应强度为B，线圈电阻为线圈电阻为r，外电路电阻为，外电路电阻为R，求，求:(1)交变电动势的峰值交变电动势的峰值Em;(2)路端电压最大值路端电压最大值Um。解解解解:(1):(1)交变电动势峰值交变电动势峰值交变电动势峰值交变电动势峰值 E Emm=nBLLnBLL (2)(2)电路中最大电流电路中最大电流电路中最大电流电路中最大电流 I Imm=路端电压最大值路端电压最大值路端电压最大值路端电压最大值 U
7、Umm=Im m R=R=E Emmr+Rr+RnBLLnBLL r+Rr+RnBLLnBLL R Rr+Rr+R第10页，本讲稿共13页2.用图象描述交变电流用图象描述交变电流开始位置开始位置名名 称称公公 式式图 象象中性面中性面瞬瞬时电动势瞬瞬时电流流瞬瞬时电压i i=Immsinsin te=Emmsinsin tu=Umsinsin teEm-Emt0iIm-Imt0uUm-Umt0第11页，本讲稿共13页NSabcda(b)d(c)NS从垂直中性面开始匀速转动从垂直中性面开始匀速转动线圈转过角度：线圈转过角度：d(c)d(c)d(c)d(c)速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：速度方向跟磁感线夹角：线圈中感应电动势线圈中感应电动势线圈中感应电动势线圈中感应电动势tte =BLLcos(cos(t)=BScos(t)第12页，本讲稿共13页开始位置开始位置图 像像电动势中性面中性面与中性面与中性面垂直垂直a(b)d(c)NSa(b)d(c)NS完成下面空格完成下面空格e e =BLLBLL sin(sin(t t)=BSBS sin(sin(t)t)e e =BLLBLL cos(cos(t t)=BSBS cos(cos(t)t)【注】【注】电动势峰值总是电动势峰值总是Em=BLL=BS第13页，本讲稿共13页