高中物理 从中性面开始转过60度,磁通量φ怎么算,是用sin60,还是cos60?

2025-04-28 23:08:52
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回答(1):

交变电流
一.交流电:
大小和方向都随时间作周期性变化的电流,叫做交变电流。其中按正弦规律变化的交流叫正弦交流电。

如图所示(b)、(c)、(e)所示电流都属于交流电,其中图(b)是正弦交流电。而(a)、(d)为直流,其中(a)为恒定电流。本章研究对象都是交流电。
二.正弦交流电的变化规律
正弦交流电的产生:矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动。

俯视图
电动势的产生:
ab bc cd da四条边都会切割磁感线产生感生电动势
ab cd边在任意时刻运动方向相同,电流方向相反,电动势会抵消;
bc da边在任意时刻运动方向相反,电流方向相反,电动势会叠加

③任意时刻t,线圈从中性面转过角度θ=ω·t

三.正弦式交变电流的变化规律(线圈在中性面位置开始计时)
函数
图象
磁通量
Φ=Φmcosωt
=BScosωt

电动势
e=Emsinωt
=nBSωsinωt

电压
u=Umsinωt
=sinωt

电流
i=Imsinωt
=sinωt

ωt是从该位置经t时间线框转过的角度也是线速度V与磁感应强度B的夹角,同时还是线框面与中性面的夹角
当从平行B位置开始计时:则:E=εmcosωt, I=Imcosωt 此时V、B间夹角为(π/2一ωt).
对于单匝矩形线圈来说Em=2Blv=BSω; 对于n匝面积为S的线圈来说Em=nBSω。
感应电动势的峰值仅由匝数N,线圈面积S,磁感强度B和角速度ω四个量决定。与轴的具体位置,线圈的形状及线圈是否闭合无关。

回答(2):

当闭合线圈在中性面时,如何理解此时线圈的磁通量变化量为0:
此时,线圈转动边的线速度V平行于磁感线,不切割 ,无电动势:磁通量变化量为0
线圈平面与在磁感线平行是,如何理解此时线圈的磁通量变化量最大
此时,线圈转动边的线速度V垂直于磁感线,正切割 ,有最大电动势:磁通量变化量为最快