匀速转动时,根据法拉第电磁感应定律,线圈中产生的感应电动势随
时间而变化的函数是正弦函数。
(1)函数特点:
瞬时电动势 e=Emsin ωt
瞬时电流 i=Imsin ωt
瞬时电压 u=Umsin ωt
其中 Em、Im、Um 分别表示电动势、电流、电压的峰值。
(2)图象特点:
按正弦规律变化的交变电流,其图象是一条正弦曲线,如图所
磁通量为零,但磁通量的变化率最大。
答案:C
二、 交变电流的图象及变化规律
1.求解交变电流的瞬时值问题的答题模型
2.正弦交变电流的图象
正弦交变电流随时间的变化情况可以从图象上表示出来,图象
描述的是交变电流随时间变化的规律,它是一条正弦曲线,如图所示,
交变电流的 e-t 图象。
由图可以确定出以下信息:
流最大(均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
(3)中性面:对应甲、丙位置,此时线圈平面与磁感线方向垂直,
磁通量最大。
(4)过程分析归纳。
线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,产生的感
应电流大小、方向都随时间做周期性的变化,即产生了交变电流。
3.正弦交变电流的变化规律
当闭合线圈由中性面位置(图中 O1O2 位置)开始在匀强磁场中
sin ωt,即 im=Imsin ωt。R 两端的电压可记为
u=Umsin ωt。
思考探究
什么情况下线圈中产生 e=NBSωsin ωt 的交流电动势?
答案:e=nBSωsin ωt 适用于:(1)平面线圈;(2)转轴垂直于磁场;(3)
转轴位于线圈平面内;(4)匀速转动,即满足以上条件时,产生感应电
(2)感应电动势的峰值由线圈匝数 N、磁感应强度 B、转动角