乐鱼体育官网正弦交流电动势的产生原理如上图所示,当导体在位置1时,导体运动方向和磁场方向平行,二者的夹角a为零度,不切割磁场,即不产生电动势乐鱼体育官网,故通过水平轴线构成了中性面。当导线°,则相对运动的垂直分速度为 vsina,产生的电动势方向按右手定则判定为朝向读者。当导线位置时,运动方向恰好与磁场垂直,夹角 a为90°,垂直分速度为最大值,其电动势也达到最大值,方向仍然朝着读者。当导线°以后,直分速度 vsina 就要逐渐减小,电动势也随着减小。到位置5时,夹角为 180°,电动势又减小到零。当转过位置5 以后,由于夹角大于180°。垂直分速度的方向改变了。电动势的方向也随着改变为离开读者,大小随a角增加而增加。转到位置7时,电动势达到反向最大值。当夹角大于 270°后,电动势又逐渐减小,直至位置1时,电动势又减小到零。当导线继续旋转时,导线内的电动势就重复上述的变化,其表达式为
交流电路中,每瞬时的电动势、电压和电流的数值叫做电动势、电压和电流的瞬时值,分别用字母e、u和i表示。
用与热效应相等的直流电流值表示交变电流值的大小乐鱼体育官网,这个电流值称为交流电的有效值,用大写字母E乐鱼体育官网、U和I表示。
通过计算可知,正弦交流电的有效值等于交流电的电流、电压、电动势最大值Im、Um、Em 的 1/√2,即
每秒内交流电交变的周期数或次数叫做频率,用符号f表示,其单位名称为赫兹,单位符号为Hz。周期和频率互为倒数关系。
角频率是单位时间内变化的电角度,符号为ω,单位为rad/s。导线旋转一周,空间只有一对极时角度变化 2π 电弧度,所需时间为一周期T,即
比较两个正弦变化电动势的差别, 除要考虑其大小(最大值 Em)和快慢(角频率)之外,还要考虑其先后的次序,也就是要看两个正弦电动势的最大值是不是在同一时刻出现,即通常所说的相位,也叫做相角。
其中,(ωt+φ) 及ωt 是表示正弦交流电瞬时变化的一个量,称为相位或相角,不同的相位对应不同的瞬时值。
t=0时的相位,称为初相位或初相角。上图所示的e₁,其初相位为φ,e₂的初相位为零,初相位与记时起点有关,因此可正、可负,也可以为零。
在任一瞬时,两个相同频率正弦交流电的相位之差叫做相位差。可见,相位差就是初相位之差,它与时间及角频率无关。上图所示的两电动势的相位差为φ。
当相位差为零时,它们的初相位相同,即表明两个交流电同时达到零值或最大值,这叫做同相。若一个交流电比另一个交流电早到零位或正的最大值,则前者叫做超前,后者叫做滞后。如果二者相位差为180°,即表示同时到达零位或符号相反的最大值,叫做反相。
应注意,只有相同频率的正弦量之间,才有相位差、超前、滞后等概念。频率不同,在相位上不能进行比较,并规定超前或滞后的角度数不超过π。
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