G2R-1A-DC24上述现象说明:当导体切割磁力线或线圈中磁通发生变化时,在导体或线圈中都会产生感应电动势。其本质都是由于磁通发生变化而引起的。因此,电磁感应的条件是穿过线圈回路中的磁通必须发生变化。

直导体中的电磁感应,由图2-18所示电路中可以看出,导体与磁场相对运动而产生的感应电动势e的大小与导体切割磁力线时的速度v、导体有效长度J和导体所处磁场的磁感应强度B有关,即e=BvJ (Ⅴ)

若导体运动方向与磁力线之间的夹角为α,则:e=B2Jsinα  (V)

感应电动势的方向可用右手定则来判定:伸开右手,让拇指与其余四指垂直并同在一个平面内,使磁力线穿过掌心,拇指指向切割运动方向,四指所指方向即为感应电动势的方向。

线圈中的电磁感应

如图2-19所示,磁铁插入或拔出越快,指针偏转越大c即回路中感应电动势的大小与穿过回路的磁通变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。设通过线圈的磁通量为Φ,则A匝线圈的感应电动势为:

e=|Ⅳu|2|nv

式中e―在Δt时间内感应电动势平均值;

Ⅳ一线圈匝数;

u2―磁通变化率平均值。

线圈中产生的感应电动势方向,可用楞次定律进行判定。楞次定律的内容是:感应电流的磁通总是反抗原有磁通的变化。应用其判断感应电动势方向的具体方法如下。

首先确定原磁通的方向及其变化趋势。

由楞次定律判断感应磁通方向。如果原磁通增加,则感应磁通与原磁通方向相反,反之则方向相同。

由感应磁通方向,应用右手螺旋定则判断出感应电动势或感应电流的方向。

在这里要特别提醒的是:判断时必须把产生感应电动势的线圈或导体看作电源。

自感与互感,自感 由流过线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应叫自感应,简称自感。自感产生的电动势叫自感电动势,用eL表示。

当一个线圈通过电流时,由这个电流产生的磁场使线圈每匝所具有的磁通Φ叫自感磁通,而使整个线圈具有的磁通叫自感磁链,用字母u表示。 E的值叫自感系数,交流电的基本概念

大小与方向均随时间作周期性变化的电流(电压、电动势)叫交流电。随时间按正弦函数变化的交流电称为正弦交流电,其变化规律如图2-23所示。工程上用的一般都是正弦交流电。工作在交流电下的电路称为交流电路。

图2-23 正弦交流电,正弦交流电的瞬时值、最大值、有效值和平均值,瞬时值 交流电在某一瞬间的数值称为交流电的瞬时值,用小写字母e、u、j等表示。

最大值 交流电的最大瞬时值称为交流电的最大值(也称振幅值或峰值),用字母Em、ym、rm等表示。

有效值 若一个交流电和直流电通过相同的电阻,经过相同的时间产生的热量相等,则这个直流电的量值就称为该交流电的有效值。用大写字母J、σ、r等表示。

对于正弦交流电,有效值与最大值的关系为:E∏,=uo,ynl=uo;rm=jl、uf。平时所讲交流电的大小,都是指有效值的大小。

平均值 正弦交流电在正半周期内所有瞬时值的平均大小称为正弦交流电的平均值,用字母EP、σP、JP等表示。正弦交流电平均值与最大值的关系为:JP=uEm;

u/p=u-tnl;fp=jl-p。

正弦交流电的周期、频率及角频率,周期和频率 交流电完成一次循环所需要的时间叫周期,用字母T表示,单位是s。在每1s内交流电重复变化的次数叫频率,用字母r表示,单位是Hz。频率和周期互为倒数,即f=u或r=k。

我国工业上使用的正弦交流电频率为50 Hz,习惯上称为工频。

角频率 正弦交流电表达式的ωJ项中,ω通常称为角频率或角速度。它表示交流电每秒钟内变化的角度,即ω=j,在这里的角度常用弧度来表示,故ω的单位是nd/s。

正弦交流电的相位、初相角及相位差,在交流电表达式中,符号sin后面ωt为角度,不同正弦量在u=0时的初始值是不.

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