电磁感应复习课件

电磁感应交变电流复习一、电磁感应现象、楞次定律1、产生感应电流的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，则闭合电路中就有感应电流产生。

2、引起磁通量变化的常见情况（1）闭合电路的部分导体做切割磁感线运动。

（2）线圈绕垂直于磁场的轴转动。

（3）磁感应强度B变化。

3、产生感应电动势的条件无论电路是否闭合，只要穿过线圈平面的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势。

产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

电磁感应现象的实质是产生感应电动势，如果电路闭合，则有感应电流；电路不闭合，则只有感应电动势而无感应电流。

4、楞次定律：内容：感应电流具有这样的方向，感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化（“阻碍”不等于“阻止”）感应电流方向判定：右手定则伸开右手，让大拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，让磁感线垂直从手心进入，大拇指指向导体运动方向，其余四指所指的方向就是感应电流的方向。

二、法拉弟电磁感应定律：1、内容：感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比。

，n为线圈匝数。

2、导体切割磁感线时的感应电动势导体垂直切割磁感线时, 感应电动势可用求出，式中L为导体切割磁感线的有效长度。

3、单匝矩形线圈（面积为S）在匀强磁场（磁感应强度为B）中以角速度绕线圈平面的任意轴匀速转动，产生的感应电动势：线圈平面与磁感线平行时；线圈平面与磁感线垂直时E=0，线圈平面与磁感线夹角为时三、法拉弟电磁感应定律互感、自感和涡流1．互感现象：一个线圈中的电流变化，所引起的变化的磁场会在另一个线圈中产生感应电动势的现象叫互感现象。

在互感现象中出现的电动势叫互感电动势，其重要应用之一是制成变压器。

2．自感现象：（1）定义：由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。

自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。

其主要应用之一是制成日光灯。

（2）自感电动势：L为自感系数注意：①自感电动势的作用：总是阻碍导体中原电流的变化，即总是起着推迟电流变化的作用。

②自感电动势的方向：自感电动势总是阻碍导体中原来电流的变化，当原来电流增大时，自感电动势与原来电流方向相反；当原来电流在减小时，自感电动势与原来电流方向相同。

（3）自感系数：自感系数L简称为电感或自感，与线圈的形状、长短、匝数有关线圈的横截面积越大，线圈越长，匝数越密，它的自感系数越大；有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。

其单位是亨利，1 H=mH=F。

3．涡流：当线圈中的电流随时间发生变化时，线圈附近的任何导体都会产生感应电流，电流在导体内自成闭合回路，很像水的漩涡，把它叫做涡电流，简称涡流。

四、电磁阻尼和电磁驱动1．电磁阻尼： 当导体在磁场中运动时，感应电流会使导体受到安培力，安培力的方向总是阻碍导体的运动，这种现象称为电磁阻尼。

2．电磁驱动： 如果磁场相对于导体运动，在导体中会产生感应电流，感应电流使导体受到安培力的作用，安培力使导体运动起来，这种作用常常称为电磁驱动。

四、交变电流1、内容：电流的大小和方向都做周期性的变化，这种电流叫交变电流，简称交流2、产生：在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈产生的是正弦交变电流3、线圈两个位置：(1)中性面位置(通过的磁通量最大、感应电动势为0、电流方向改变的位置)．(2)垂直中性面位置(垂直切割磁感线、电流、感应电动势为峰值的位置)五、 描述交变电流的物理量 1、交变电流的最大值：（1）交变电流的最大值与线圈的形状、转动轴的位置无关（2）某些电学元件（电容器、晶体管等）的击穿电压指的是交变电压的最大值2、交变电流的有效值：有效值是利用电流的热效应定义的。

（即如果交流电通过电阻时产生的热量与直流电通过同一电阻在相同时间内产生的热量相等，则直流电的数值就是该交流电的有效值。

3、正弦交变电流的有效值： 六、电感和电容对交流的影响 1、感抗表示电感对交变电流的阻碍作用 ： 特点：“通直流，阻交流”、“通低频，阻高频” 2、容抗表示电容对交变电流的阻碍作用： 特点：“通交流，隔直流”、“通高频，阻低频” 七、变压器原理和远距离输电1、变压器原理：变压器的构造: 变压器是由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成的．一个线圈跟电源连接，叫原线圈（也叫初级线圈）；另一个线圈跟负载连接，叫副线圈（也叫次级线圈）．两个线圈都是用绝缘导线绕制成的，铁芯由涂有绝缘漆的硅钢片叠合而成．2、变压器的变压比: U1／U2 =n 1／n2 U1 ／n1 = U2 ／n2= U3 ／n3 =…=k3、当n2＞n1时，U2＞U1，变压器使电压升 高， 这种变压器叫做升压变压器当n2＜n1时，U2＜U1，变压器使电压降低，这种变压器叫做降压变压器4、变压器的变流比：理想变压器的输入的电功率I1U1等于输出的电功率I2U2，由U1 ／U2= n1／n2 ∴ I1／ I2 = n2／n15、远距离输电：减少输电中的功率损失可以有两种方法: P 损=I2 R一种方法是: 减小电阻. 在电线长度L 一定的情况下，应当选用电阻率小、横截面积大的导线． 另一种方法是提高输电的电压U ，减小电流I ．减小输电导线中的电流减小输电线路上的电压损失也有两种方法．U 损 =IR一种是增大输电导线的截面积以减小电阻另一种是减小输电电流．在输送电功率不变的前 提下，必须提高输电电压检测题一、选择题1. 图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B 、闭合电路中一部分直导线的运动速度v 和电路中产生的感应电流I 的相互关系，其中正确是( ) 2. 如图所示的金属圆环放在匀强磁场中，将它从磁场中匀速拉出来，下列哪个说法是正确的 ( )ωNBS E m =m m E E E 707.02≈=m m I I I 707.02≈=fL X L π2=fC X C π21=bd c d ba N M A ．向左拉出和向右拉出，其感应电流方向相反B ．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是顺时针的C ．不管从什么方向拉出，环中的感应电流方向总是逆时针的D ．在此过程中感应电流大小不变3.如图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则（ ）A .ABCD 回路中没有感应电流B .A 与D 、B 与C 间有电势差C .电容器a 、b 两极板分别带上负电和正电D .电容器a 、b 两极板分别带上正电和负电4.如图所示，直导线MN 竖直放置并通以向上的电流I ，矩形金属线框abcd 与MN处在同一平面，边ab 与MN 平行，则（ ）A 、线框向左平移时，线框中有感应电流B 、线框竖直向上平移时，线框中有感应电流C 、线框以MN 为轴转动时，线框中有感应电流D 、MN 中电流突然变化时，线框中有感应电流5.一个面积S=4×10-2 m 2、匝数n=100匝的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图所示，则下列判断正确的是（ ）A 、在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/sB 、在开始的2 s 内穿过线圈的磁通量的变化量等于零C 、在开始的2 s 内线圈中产生的感应电动势等于-0.08 VD 、在第3 s 末线圈中的感应电动势等于零6.图所示，A ，B 是两个完全相同的灯泡，L 是自感系数较大的线圈，其直流电阻忽略不计。

当电键K 闭合时，下列说法正确的是( )A 、A 比B 先亮，然后A 熄灭 B 、B 比A 先亮， A 逐渐变亮C 、AB 一齐亮，然后A 熄灭D 、A 、B 一齐亮．然后A 逐渐变亮．B 的亮度不变7、图所示，闭合小金属球从高h 处的光滑曲面上端无初速度滚下，又沿曲面的另一侧上升，则下列说法正确的是（ ）A 、若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于hB 、若是匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hC 、若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度等于hD 、若是非匀强磁场，环在左侧滚上的高度小于h8．如图电路中要使电流计G 中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB 的运动必须是 （ ）A .向左匀速移动； B. 向右匀速移动； C .向右减速移动； D .向右加速移动.9、交流电源的电压是6V ，它跟电阻R 1、R 2和电容器、伏特表一起连组成电路，如图所示，图中电压表的示数为U 1，为了保证电容器C 不被击穿，电容器C 的耐压值应为U 2，则（ ）A 、U 1=62VB 、U 2=6VC 、U 1=6VD 、U 2≥62V10、图是一个理想变压器，K 为双向电键，P 是滑动变阻器滑动触头，U 1为加在原线圈两端电压，I 1为原线圈上电流，则( )A 、保持U 1及P 的位置不变，K 由a 合向b 时，I 1将增大B 、保持P 的位置及U 1不变，K 由a 向b 时，R 消耗的功率减小C 、保持U 1不变，K 合在a 处，使P 上滑，I 1将增大 D、保持P的位置不变，K合在a 处，若U 1增大，I 1将减小× × · · × × ·· × × · · A B 1 B 2 L L L L x图1-10-14 11.图是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。

变压器输入电压是市电网的电压，不会有很大的波动。

输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R 0表示，变阻器R 表示用户用电器的总电阻，当滑动变阻器触头P 向下移时( )A ．相当于在增加用电器的数目B ．V 1表的示数随V 2表的示数的增大而增大C ．A 1表的示数随A 2 表的示数的增大而增大D ．变压器的输入功率在增大12、如图（甲），A 是一边长L 的正方形线框，电阻R ，使线框以恒定速度v 沿 X 轴运动，并穿过图示两匀强磁场B 1、B 2区域（且B 1= B 2）以逆时针方向电流为正方向，线圈图示位置时刻为时间零点，则线框中感应电流随时间变化图为（乙）中哪个 （ ）A B C D13．一交变电压的表达式为u ＝1002sin100πt V ，由此表达式可知 （ ）A ．用电压表测该电压其示数为100 VB ．该交变电压的周期为0.02 sC ．将该电压加在100 Ω的电阻两端，电阻消耗的电功率为50 WD ．t ＝1/400 s 时，该交流电压的即时值为50 V14．如图5所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过 1min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲∶W 乙为 ( )A ．1∶2B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶6二、计算题 15.如图所示，边长为a 的单匝正方形线圈在磁感强度为B 的匀强磁场中，以OO ′边为轴匀速转动，角速度为ω，转轴与磁场方向垂直，线圈电阻为R ，求：（1）线圈从图示位置转过π2的过程中产生的热量Q 。