【導讀】交流電 (AC) 不斷反轉方向

，交替流向一個方向
，然後流向另一個方向。交流電壓也可以類似地描述。通常，交流電壓和電流是正弦曲線，峰值、平均值和有效值之間存在確定的關係。

交流電 (AC) 不斷反轉方向，交替流向一個方向

，然後流向另一個方向。交流電壓也可以類似地描述。通常，交流電壓和電流是正弦曲線

，峰值、平均值和有效值之間存在確定的關係。

考慮在磁場中旋轉的兩個串聯導體
，如圖 1 所示。導體 1 和 2 在zai兩liang個ge磁ci極ji之zhi間jian設she置zhi的de磁ci場chang內nei形xing成cheng一yi個ge回hui路lu。導dao體ti以yi機ji械xie方fang式shi固gu定ding在zai配pei有you手shou動dong轉zhuan動dong曲qu柄bing的de軸zhou上shang。每mei個ge導dao體ti都dou連lian接jie到dao滑hua環huan，並bing且qie滑hua環huan具ju有you用yong於yu電dian連lian接jie到dao外wai部bu端duan子zi（A和B）的電刷。當環路旋轉時，導體切割（或刷過）磁通量，導致每個導體中產生電動勢。

 
圖 1. 由在磁場中旋轉的導電環組成的簡單交流電壓發生器。當導體掃過磁極時

，每個導體中都會感應出電動勢（並在輸出端子處產生）。當導體從一極移動到另一極時
，電動勢會反轉極性。

圖 2 說明了環路在磁場中旋轉時各個實例的情況。這些可以解釋如下。

循環是水平的

圖 2(a)： huanlushishuipingde
，daotiyixiangshangyidong
，daotierxiangxiayidong。youyucishimeigedaotideyundongyucichangfangxiangpingxing，yincimeiyoucitongbeidaotiqiege
，yincibuhuichanshengdiandongshi。rudianya (e) 與時間 (t) 關係圖上的點“a”所示
，輸出端子（圖 1 中的 A 和 B）處的電壓為零。

導體以一定角度移動

圖 2(b)： 導體現在以一定角度穿過磁場移動

，因此每個導體都會切割一些磁通，並且每個導體中都會感應出 EMF。根gen據ju楞leng次ci定ding律lv，感gan應ying電dian動dong勢shi的de方fang向xiang必bi須xu與yu引yin起qi電dian動dong勢shi的de運yun動dong相xiang反fan。因yin此ci，導dao體ti一yi中zhong感gan應ying的de電dian動dong勢shi會hui導dao致zhi電dian流liu流liu向xiang觀guan察cha者zhe，如ru圖tu所suo示shi。該gai電dian流liu在zai導dao體ti周zhou圍wei產chan生sheng逆ni時shi針zhen方fang向xiang的de磁ci通tong量liang，該gai磁ci通tong量liang增zeng強qiang了le導dao體ti前qian麵mian的de磁ci場chang並bing減jian弱ruo了le後hou麵mian的de磁ci場chang（即
，它與導體的運動相反）。

類似地，導體 2 中的感應電動勢會產生如圖所示方向的電流，遠離觀察者。在導體 2 周圍建立了順時針磁通，這再次削弱了導體 2 後麵的磁通並增強了導體前麵的磁通，與導體的運動相反。可以看出


，兩個導體中的電流方向是相互協助的[即，電流以單一方向圍繞環路（圖1）流動]。

因此，輸出電壓在端子 A 處為正，在端子 B 處為負。（導體 1 連接到 A，導體 2 連接到 B。）電流按所示方向（從 A 到 B）流過外部負載RL 。當繪製端電壓 e 的增長與時間 t 的關係時
，結果如圖 2(i) 中的圖形（或波形）所示。點“a”表示在圖2（a）中的條件下獲得的零輸出電壓，點“b”是當導體位置如圖2（b）所示時稍後的輸出電壓。

導體垂直於磁場移動

圖 2(c)： 導體現在垂直於磁場移動。因此，它們切割磁通並產生電動勢。同樣，電流方向相互輔助，使得電流圍繞環路流動，並且端子 A 保持正值
，而端子 B 為負值。現在
，通過 R L 的輸出電流 比以前更大，並且如 e-vs-t 圖表所示，輸出電壓已達到峰值
，即“c”點。

圖 2. 在磁場中旋轉的導電環路的端子處生成正弦電壓波形。當導體垂直於磁場移動時，會產生峰值輸出電壓[參見 (c) 和 (g)]。當導體平行於磁場移動時，會產生零輸出[參見 (a) 和 (e)]。圖片由 Amna Ahmad 提供

導體移動角度小於 90 o

圖 2(d)： 現在，導體再次以與磁場方向小於 90° 的角度移動。因此
，被切割的磁通量減少，因此生成的 EMF 小於圖 2(c) 中的條件。電流方向和輸出電壓極性與之前相同。然而，輸出電壓現在已降至峰值水平以下，如 e-vs-t 圖表上的“d”點所示。

導體平行於磁場方向移動

圖2(e)： 此時，導體再次平行於磁場方向移動。沒有通量被切割，因此不會產生 EMF。輸出電壓為零，繪製在電壓隨時間圖上的點“e”處。

導體以一定角度移動

圖 2(f)： daotizaiciyiyucichangfangxiangxiangguandejiaoduyidong。raner，xianzailianggedaotideganyingdianliufangxiangxiangfan。daotiyizhongdedianliufangxiangyuanliguanchazhe
，erdaotierzhongdedianliufangxiangchaoxiangguanchazhe。keyikanchu
，dianliurengranhuxiangfuzhu
，shidehuanluzhouweidedianliurengranjuyoudanyi（但相反）方向。現在的輸出電壓使得端子 B（圖 1 中）為正，而端子 A 為負。隨時間繪製的瞬時輸出電壓給出了圖表上的“f”點。

導體垂直於磁場移動

圖 2(g)： 導體的運動再次垂直於磁場，並且通量被切斷。因此，再次產生電動勢。輸出電壓仍然是負值
，並且已達到其峰值，繪製在 e-vs-t 圖表上的點“g”處。很容易看出，隨著環路繼續旋轉，輸出電壓再次變為零，然後再次反轉
，如此周而複始。

由(you)於(yu)旋(xuan)轉(zhuan)回(hui)路(lu)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)壓(ya)是(shi)正(zheng)負(fu)交(jiao)替(ti)的(de)，所(suo)以(yi)稱(cheng)為(wei)交(jiao)流(liu)電(dian)壓(ya)。由(you)交(jiao)流(liu)電(dian)壓(ya)供(gong)電(dian)的(de)負(fu)載(zai)中(zhong)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)流(liu)首(shou)先(xian)沿(yan)一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)流(liu)動(dong)，然(ran)後(hou)沿(yan)另(ling)一(yi)個(ge)方(fang)向(xiang)流(liu)動(dong)。所(suo)以(yi)
，它(ta)是(shi)交(jiao)流(liu)電(dian)。 AC 名稱通常適用於電流和電壓。圖 2(i) 中的電壓/時間圖稱為交流波形。

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