G2R-1A-DC24上述現(xiàn)象說明:當(dāng)導(dǎo)體切割磁力線或線圈中磁通發(fā)生變化時(shí),在導(dǎo)體或線圈中都會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。其本質(zhì)都是由于磁通發(fā)生變化而引起的。因此,電磁感應(yīng)的條件是穿過線圈回路中的磁通必須發(fā)生變化。

直導(dǎo)體中的電磁感應(yīng),由圖2-18所示電路中可以看出,導(dǎo)體與磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e的大小與導(dǎo)體切割磁力線時(shí)的速度v、導(dǎo)體有效長度J和導(dǎo)體所處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B有關(guān),即e=BvJ (Ⅴ)

若導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向與磁力線之間的夾角為α,則:e=B2Jsinα  (V)

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向可用右手定則來判定:伸開右手,讓拇指與其余四指垂直并同在一個(gè)平面內(nèi),使磁力線穿過掌心,拇指指向切割運(yùn)動(dòng)方向,四指所指方向即為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向。

線圈中的電磁感應(yīng)

如圖2-19所示,磁鐵插入或拔出越快,指針偏轉(zhuǎn)越大c即回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與穿過回路的磁通變化率成正比,這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。設(shè)通過線圈的磁通量為Φ,則A匝線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:

e=|Ⅳu|2|nv

式中e―在Δt時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)平均值;

Ⅳ一線圈匝數(shù);

u2―磁通變化率平均值。

線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向,可用楞次定律進(jìn)行判定。楞次定律的內(nèi)容是:感應(yīng)電流的磁通總是反抗原有磁通的變化。應(yīng)用其判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的具體方法如下。

首先確定原磁通的方向及其變化趨勢(shì)。

由楞次定律判斷感應(yīng)磁通方向。如果原磁通增加,則感應(yīng)磁通與原磁通方向相反,反之則方向相同。

由感應(yīng)磁通方向,應(yīng)用右手螺旋定則判斷出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)或感應(yīng)電流的方向。

在這里要特別提醒的是:判斷時(shí)必須把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的線圈或?qū)w看作電源。

自感與互感,自感 由流過線圈本身的電流發(fā)生變化而引起的電磁感應(yīng)叫自感應(yīng),簡(jiǎn)稱自感。自感產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì),用eL表示。

當(dāng)一個(gè)線圈通過電流時(shí),由這個(gè)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)使線圈每匝所具有的磁通Φ叫自感磁通,而使整個(gè)線圈具有的磁通叫自感磁鏈,用字母u表示。 E的值叫自感系數(shù),交流電的基本概念

大小與方向均隨時(shí)間作周期性變化的電流(電壓、電動(dòng)勢(shì))叫交流電。隨時(shí)間按正弦函數(shù)變化的交流電稱為正弦交流電,其變化規(guī)律如圖2-23所示。工程上用的一般都是正弦交流電。工作在交流電下的電路稱為交流電路。

圖2-23 正弦交流電,正弦交流電的瞬時(shí)值、最大值、有效值和平均值,瞬時(shí)值 交流電在某一瞬間的數(shù)值稱為交流電的瞬時(shí)值,用小寫字母e、u、j等表示。

最大值 交流電的最大瞬時(shí)值稱為交流電的最大值(也稱振幅值或峰值),用字母Em、ym、rm等表示。

有效值 若一個(gè)交流電和直流電通過相同的電阻,經(jīng)過相同的時(shí)間產(chǎn)生的熱量相等,則這個(gè)直流電的量值就稱為該交流電的有效值。用大寫字母J、σ、r等表示。

對(duì)于正弦交流電,有效值與最大值的關(guān)系為:E∏,=uo,ynl=uo;rm=jl、uf。平時(shí)所講交流電的大小,都是指有效值的大小。

平均值 正弦交流電在正半周期內(nèi)所有瞬時(shí)值的平均大小稱為正弦交流電的平均值,用字母EP、σP、JP等表示。正弦交流電平均值與最大值的關(guān)系為:JP=uEm;

u/p=u-tnl;fp=jl-p。

正弦交流電的周期、頻率及角頻率,周期和頻率 交流電完成一次循環(huán)所需要的時(shí)間叫周期,用字母T表示,單位是s。在每1s內(nèi)交流電重復(fù)變化的次數(shù)叫頻率,用字母r表示,單位是Hz。頻率和周期互為倒數(shù),即f=u或r=k。

我國工業(yè)上使用的正弦交流電頻率為50 Hz,習(xí)慣上稱為工頻。

角頻率 正弦交流電表達(dá)式的ωJ項(xiàng)中,ω通常稱為角頻率或角速度。它表示交流電每秒鐘內(nèi)變化的角度,即ω=j,在這里的角度常用弧度來表示,故ω的單位是nd/s。

正弦交流電的相位、初相角及相位差,在交流電表達(dá)式中,符號(hào)sin后面ωt為角度,不同正弦量在u=0時(shí)的初始值是不.

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