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电磁感应和交变电流

2017-04-26 17:13分类:电工基础知识 阅读:

 

  这有些内容包含电磁感应景象、交变电流以及有关电磁场和电磁波等常识.下面两个疑问是这有些的要害和难点:

  1、对电磁感应景象的深化了解

  闭合电路中发作感应电流的景象称为电磁感应,能够以为感应电流是由于感应电动势的效果而发作的,感应电动势从本质上讲有两种:一种是由于导体切开磁感线而发作的,咱们把它称为动生电动势,它的巨细 (式中Blv三个物理量应相互笔直);另一种是由于磁场的改动而致使的,依据麦克斯韦电磁场理论,当磁场发作改动时,会在周围空间发作电场,恰是由于这个电场的存在,才使得闭合电路中发作电动势,这即是“感生电动势”.

  咱们中学讲义把由于电磁感应而发作的电动势总称为感应电动势,由感应电动势致使的电流总称为感应电流.咱们中学讲义中说当穿过闭合电路的磁通量发作改动时,电路中要发作感应电动势,这儿致使闭合电路中磁通量发作改动的要素能够纷歧样,一种或许是空间的磁场没有发作改动,但由于闭合电路的一有些导体做切开磁感线的运动,使得穿过电路中的磁通量发作改动,这时发作的电动势是动生电动势;也或许是闭合电路自身没有发作改动,但空间的磁场发作了改动,在电路中也发作了感应电动势,这种电动势是感生电动势.用公式 求出的电动势或许是感生电动势,也或许是动生电动势,但用公式E=Blv求出的电动必定定是动生电动势

  对由动生电动势致使的电流,其方向通常用右手定则断定,但常常也能够用楞次规矩断定,而关于由感生电动势致使的电流,通常不能用右手定则断定,而要用楞次规矩断定.

  咱们把法拉第电磁感应规矩加一个负号,变成 ,其间的负号标明发作的感应电动势老是阻挠致使感应电流的磁通量的改动,则这个加负号的公式就能够把楞次规矩的内容包含在内,然后它变成悉数标明电磁感应规矩的公式.

  在运用公式 进行核算时要留神,假守时刻Δt较长,则核算出来的是这段时刻内的均匀感应电动势,假定Δt很短,则能够为核算出来的感应电动势是这个时刻的瞬时值.在标明磁通量Φ随时刻t改动的Φ~t图中,经过图画某点的切线的斜率标明图画在该点的改动率,因而它能反映该时刻的感应电动势的瞬时值的状况.

  在有些状况下,动生电动势和感生电动势是一同存在的,例如某电路处在随时刻改动的磁场中,电路中还有有些导体在做切开磁感线运动,则致使穿过电路中的磁通量发作改动的要素有两个,一方面导体切开磁感线运动而要发作动生电动势;另一方面由于磁场的改动,在电路所围的空间中要发作电场,在这个电场(留神:这种由于磁场改动而发作的电场不是静电场,它与静电场的最大纷歧样是它的电场线没有起点和结尾,而是闭合曲线.)的效果下要发作感生电动势.这两个电动势发作的感应电流方向有或许是一样的,这时总的感应电动势等于两电动势之和;这两个电动势发作的感应电流方向也有或许是相反的,这时总的感应电动势等于两电动势之差.

  2、正弦交流电及其有用值疑问

  电流方向周期性改动的电流称为交变电流,其间正弦交流电是运用最广泛的一种交变电流,它的电动势、电压、电流都按正弦或余弦规矩改动,即

  上面三个式子都标明各物理量的瞬时值都是时刻t的正弦函数,在改动进程中各有其最大值.

  有用值是描写交变电流的一个首要物理量,它是从“生热等效”的视点界说的:假定一贯流I,它经过一个电阻时宣告的热量跟一交流电在相一同刻内经过同一个电阻时宣告的热量一样,就说这个交流电的有用值是I.这儿所说的“相一同刻”,最小是1个周期,或等于周期的整数倍.关于一段较长时刻(例如几分钟或更长时刻),常常能够不去思考它是不是等于交流电周期的整数倍,但关于较短的时刻,则有必要偏重这一点.

  关于正弦交流电来说,有用值等于最大值的 ,即I= ImU= Um.但这个定论只对正弦交流电适用,不能随意推行到别的交变电流.

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