6ES7314-6EH04-0AB0大量现货

   交流发电机是动生电动势实际应用的典型例子。一个 匝的矩形线圈绕 轴以角速度 在均匀磁场中转动，线圈面积为 。设 时，磁感应强度 与 轴垂直，且线圈平面的法线方向 与 方向一致， 。当 与 的夹角为 时，对于每匝线圈，通过线圈平面的磁通量为
 
当线圈绕 轴转动时，夹角 随时间改变，也随时间改变， 匝线圈中产生的感应电动势为

其中 是线圈转动的角速度 ，它是一个恒量。而 ，在任意时刻 ，有 ，线圈转动时产生的感应电动势为

当线圈平面平行于磁场方向时， ，线圈中的感应电动势Zui大，用 表示，则

那么

上式表明，在均匀磁场内转动的线圈中产生的感应电动势是随时间作周期性变化的，这种电动势称为交变电动势，其周期为

频率为

在交变电动势的作用下，线圈中的感应电流强度为
 

这个感应电流方向是交变的，称为交变电流或交流，其位相比交变电动势落后 。这就是交流发电机的原理。

  根据洛仑兹力公式， ，也就是说运动电荷在磁场中所受的洛仑兹力恒与电荷的运动方向垂直，洛仑兹力永远不对运动电荷作功。而这里动生电动势是由洛仑兹力作功引起的，二者是否矛盾呢？

    我们在前面的讨论中仅考虑洛仑兹力的一部分，实际上，运动导体中的电子在随导体以速度 向右运动的还以速度 向导体的 端运动，这一运动构成了动生电动势。 电子受到总的洛仑兹力为

它与电子总的运动速度 垂直，不对电子作功。力 的竖直分量为

它与电子的运动同向，对电子作正功，形成动生电动势。而 的水平分量为

它与导体的运动方向对导体的运动作负功。
    可以证明 的两个分量作功的代数和等于零。在产生动生电动势的过程中，洛仑兹力并不提供能量，而是起传递能量的作用，即外力克服洛仑兹力的一个分量 所作的功通过另一个分量 转化为导体上的动生电动势。