交变电流的产生和变化规律

穿过闭合电路的磁通量发生变化时，产生感应电流，而磁通量变化的方式不同，产生的感应电流也不同，感应电流可以是恒定的，可以是变化的，可以是周期性变化的，我们将研究一种十分重要的周期性变化的电流——正弦交变电流．
一、交变电流的产生

1、交变电流：大小和方向都随时间作周期变化的电流，叫做交变电流，简称交流．

2、闭合的线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，产生交流电，但这不是产生交流电的惟一方式．
二、交变电流的变化规律

设正方形线圈的边长为L，在匀强磁场B中绕垂直于磁场的对称轴以角速度匀速转动，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程。

（一）分析：线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动，因而不产生感应电动势，只起导线作用．

1、线圈平面垂直于磁感线（甲图），ab、cd边此时速度方向与磁感线平行，线圈中没有感应电动势，没有感应电流．

这时线圈平面所处的位置叫中性面．

中性面的特点：线圈平面与磁感线垂直，磁通量最大，感应电动势最小为零，感应电流为零．

2、当线圈平面逆时针转过时（乙图），即线圈平面与磁感线平行时，ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直，即两边都垂直切割磁感线，这时感应电动势最大，线圈中的感应电流也最大．

3、再转过时（丙图），线圈又处于中性面位置，线圈中没有感应电动势．

4、当线圈再转过时，处于图（丁）位置，ab、cd边的瞬时速度方向，跟线圈经过图（乙）位置时的速度方向相反，产生的感应电动势方向也跟在（图乙）位置相反．

5、再转过线圈处于起始位置（戊图），与（甲）图位置相同，线圈中没有感应电动势。

（二）在场强为的匀强磁场中，矩形线圈边长为，逆时针绕中轴匀速转动，角速度为，从中性面开始计时，经过时间．线圈中的感应电动势的大小如何变化呢？

线圈转动的线速度为，转过的角度为，此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于，这时ab边中的感应电动势为：

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