Question

正弦式电流的瞬时电压的计算 公式为什么从中性面起公式是e＝Emsinωt 垂直与中性面起转公式是e＝

Answer 1

（1）从中性面起：表示以中性面为计时起点（t=0）,此时正方形线圈与磁感线垂直，线圈刚开始转动时的转动方向与磁感线方向平行，没有切割磁感线，
所以t=0时刻，没有感应电动势，也就没有感应电流；
公式e＝Emsinωt在t=0时，e=0，满足。
此后，线圈转过1/4周期时，线圈平面与磁感线平面平行，线圈转动时的转动方向与磁感线方向垂直，完全切割磁感线，
所以t=1/4*T时，感应电动势最大，感应电流也最大；
公式e＝Emsinωt在t=1/4*T时，sinωt=sin(π/2)=1（ω=2π/T），e=Em，满足。
同样一次往下推，t=1/2*T
,t=3/4*T,t=T时，e＝Emsinωt的计算结果都满足线圈切割磁感线产生的感应电动势大小。
（2）从垂直中性面转起：表示以垂直中性面为计时起点（t=0）,此时线圈平面与磁感线平面平行，线圈转动时的转动方向与磁感线方向垂直，完全切割磁感线（同上面的t=1/4*T）
所以t=0时，感应电动势最大，感应电流也最大；
公式e＝Emcosωt在t=0时，cosωt=1,e=Em，满足。
同理，让线圈依次转下去，
t=1/4*T，
t=1/2*T
,t=3/4*T,t=T
时，该公式也依然成立。
而且可以证明，不论在任何时刻（t取任意值），这两个公式在这两种情况下都可以计算出t时刻线圈切割磁感线产生的感应电动势。
这两个公式是数学中正弦波和余弦波
在物理中的应用，线圈起始的位置不同，产生的电流的起点方向就不同，就像正弦波和余弦波在原点的起点不同一样。不管产生的电流是正弦波形式还是余弦波形式，它们都是电流方向在不断变化的电流，所以都统称交流电！