交流线圈出现反电动势的原理

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精选答案

根据电磁定律，当磁场变化时，附近的导体会产生感应电动势，其方向符合法拉第定律和楞次定律，与原先加在线圈两端的电压正好相反。这个电压就是反电动势。

反电动势是指与电源的电动势方向相反的电动势。电路中存在多个电源时可能出现反电动势。比如同一导轨回路上的两根金属棒切割磁场的速度不等，有可能出现反电动势；动生电动势和感生电动势同时存在时可能出现反电动势。对线圈而言，其中的通电电流发生变化时就会在线圈的两端产生反电动势。比如LC振荡电路中电感线圈两端电压的变化与反电动势紧密联系；电动机线圈在转动时，反电动势也伴随产生了。

电动机的原理初中就能理解，是将电能转化为机械能的装置，通电的线圈在磁场里受到磁场对它的安培力的作用，使得线圈绕轴旋转。安培力是线圈转动的动力来源。如果我们只看到安培力的动力作用，电动机的线圈会不断地加速，这显然是不可能的，因为每个电动机都有一个最大的转速。

通电瞬间线圈几乎不动而电流最大，安培力产生的转动力矩远大于阻力矩，线圈开始转动。线圈转动时它就开始切割磁感线，在线圈中产生一个“反向电动势E反”，与加载在线圈外部的电势差U（外部电源提供）相反，起减小电流的作用。开始时刻反向电动势很小，电流很大，安培力的转动力矩较大，转速逐渐加大。随着转速的加大，反向电动势增大，线圈中的电流也就减小了，安培力的转动力矩减小到与阻力矩抗衡时就是电动机的最大速度的时候。

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