正弦交流电的产生 正弦交流电的产生过程


正弦交流电的产生 正弦交流电的产生过程

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交流电是根据实际的需求而产生的,那么我们今天就来看一看,正弦交流电是如何产生的?
交流电是指电流方向随时间作周期性变化的电流,简称AC 。而直流电的方向没有周期性变化,简称DC 。通常交流电波形为正弦曲线 。但实际上还有应用其他的波形,例如三角形波、正方形波 。生活中使用的市电是具有正弦波形的交流电 。交流电是怎么产生的?当然是交流发电机产生的 。咱了解一下交流发电机的基本组成:①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢)②用来产生磁场的磁极。发电机的基本种类①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动)②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动)无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子 。
如上图所示,当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时,线圈中产生的电流是随时间按正弦规律变化的 。即正弦交流电 。
在交流电的产生中,有一个特殊的位置,即中性面:匀速旋转的线圈,位于跟磁感线垂直的平面叫做中性面 。图中abcd所在的平面就是中性面 。这一位置穿过线圈的磁通量最大,但切割边都未切割磁感线,或者说这时线圈的磁通量变化率为零,线圈中无感应电动势 。
接下来我们来看一看线圈转动时候的相关物理量的表达式 。
一是磁通量φ=NBScosωt 。其中N为线圈匝数,ω为角速度,t为从中性面开始转动至当前位置所需要的时间 。
二是感应电动势,根据法拉利电磁感应定律,注意是求导数 。我们可知e=NBSωsinωt。
三是如果用εM表示感应电动势的峰值或者最大值,则εM=NBSω 。很明显,这个最大值就是在垂直于中性面的位置,并且最大值的大小,大家可以用,你是我爸来记忆 。
特别需要注意的是此时的线圈相当于就是电源,根据电路的连接情况,我们还可以求相应的电流功率等等 。
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【正弦交流电的产生 正弦交流电的产生过程】


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