法拉第电磁感应定律的应用学习教育课件PPT

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《法拉第电磁感应定律》课件

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磁通量实验
法拉第进一步证明了磁通量变化 率与感应电动势的关系。
电磁感应的应用
法拉第电磁感应定律在许多领域中有着广泛的应用,包括电力工程、发电机、感应加热等。
电力工程
电磁感应被用于发电、电力 输送和电网运行等方面。
发电机
基于电磁感应的原理,发电 机将机械能转化为电能。
感应加热
通过电磁感应产生的热能, 可用于感应加热领域,如感 应炉和感应焊接。
磁控管技术
磁控管技术利用电磁感应来控 制粒子的速度和能量,用于科 学研究和工业应用。
无线充电
电磁感应也被用于无线充电领 域,方便人们的生活和工作。
感应电动势
感应电动势是感应电流产生的 原因之一。
法拉第电磁感应定律的实验验证
科学家法拉第通过实验证实了电磁感应现象,并进一步验证了法拉第电磁感应定律。
迈克尔·法拉第
法拉第是电磁感应定律的创始人 之一,通过实验验证了该定律。
线圈实验
通过将导线绕成线圈,并将磁场 引入其中,法拉第证明了磁通量 变化会引起感应电动势。
1 不可逆性
感应电动势的产生和磁通量的变化存在着不 可逆性,即无法逆转。
2 感应电动势的阻力
感应电动势在电路中会引起阻力,降低电流 的流动。
电磁感应的相互作用及应用展望
电磁感应不仅在能源领域有着广泛的应用,还在磁控管技术、无线充电等领域中起着重要作用。
能源利用
电磁感应在能源的转化和利用 方面具有重要意义。
电磁感应的历史及发展
法拉第电磁感应定律的发现和进一步研究对电磁学的发展产生了重大影响,并为电磁现象的理解奠定了 基础。
1
发现电磁感应
法拉第在19世纪中期首次发现了电磁感应现象。

法拉第电磁感应定律的应用PPT教学课件

法拉第电磁感应定律的应用PPT教学课件

b
解:设金属的电阻率为ρ,导线截面为S,圆环电阻为R,画
出等效电路如图示,则 R1=R/3 R2=2R/3
b
R并= 2R/9 = 2/9× ρ 2πr / S
E r1 v
r
a R2
电动势 E= 3 Brv 内阻 r 1= 3 ρr/S
I总
E R并 r1
3Brv
2 2r
3r
(
R1 c 3BvS
3 4 9)
R
2 3
Bav
例10:如图所示,用截面均匀的导线弯成一个半径为r 的闭合圆环
,将其垂直地置于磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面
向里。用同样规格的直导线取一段置于环上(二者金属裸露相接)
,并以速度v 匀速地向右运动,当它运动到bc 位置时(弧 bc=1/2
弧 bac)求bc两点的电势差是多少?
D、改变线圈与磁场方向的夹角
例8:单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转 轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变
化的规律如图所示,则 ( AB )
A.线圈中0时刻感应电动势最大 B.线圈中D时刻感应电动势为0 C.线圈中D时刻感应电动势最大 D.线圈中0至D时间内平均感应
电动势为1.4V
例9:把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为 a的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强 磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻为R,粗细均匀的金 属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当 金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:
Blv Rr
2
Rt
等效电路图
E r1 R1
1.电路方面:求感应电动势 E,内外电路路端电压U,干 支路电流I,消耗的电功率P

法拉第电磁感应定律及其应用课件

法拉第电磁感应定律及其应用课件
第九章
电磁感应
第二讲
法拉第电磁感应定律及其应用
考纲展示
复习目标
1.法拉第电磁感应定律(Ⅱ) 2.自感、涡流(Ⅰ) 1.理解法拉第电磁感应定律的 内容,掌握利用其表达式计算 感应电动势大小的方法. 2.会用E=Blvsin θ计算导体切 割磁感线时感应电动势大小. 3.了解自感、涡流现象,会分 析与自感、涡流有关的问题.
• 解析:根据法拉第电磁感应定律可知感应电动 势的大小与磁通量的变化率成正比,即磁通量 变化越快,感应电动势越大,选项C正确;根 据楞次定律可知,当原磁场减小时,感应电流 的磁场才与其方向相同,选项D错误. • 答案:C
• 知识点二 导体切割磁感线产生感应电动 势 • 导体棒切割磁感线时的三种情形: ①导体棒与磁场
②使用范围: 导体平动切割磁感线时, 若 v 为平均速度, 则 E 为平均感应电动势, 即 E =Bl v .若 v 为瞬时速度,则 E 为相应的瞬时感应电动势. ③有效性:公式中的 l 为有效切割长度,即导体与 v 垂 直的方向上的投影长度.图中有效长度分别为:
甲图:l=cdsin β; 乙图:沿 v1 方向运动时,l=MN;沿 v2 方向运动时,l =0. 丙图:沿 v1 方向运动时,l= 2R;沿 v2 方向运动时,l =0;沿 v3 方向运动时,l=R. ④相对性:E=Blv 中的速度 v 是相对于磁场的速度, 若磁场也运动,应注意速度间的相对关系.
而产生的
2.自感电动势 (1)定义:在 自感现象 中产生的感应电动势. ΔI (2)表达式: E=L Δt . (3)自感系数 L ①相关因素:与线圈的 大小、形状、 圈数 以及是否有 铁芯有关. ②单位:亨利(H),1 mH= 10-3 H,1 μH=10 6H.

法拉第电磁感应定律的应用1(教学课件201909)

法拉第电磁感应定律的应用1(教学课件201909)
法拉第电磁感应定律
的应用(一)
知识回顾:
感应电动势的有无取决于: 磁通量是或变化
感应电动势的大小取决于: 磁通量的变化率的快慢 t
法拉第电磁感应定律: E n Φ t
E求解
(n为线圈的匝数n
(θ为v与B夹角) 多用于计算瞬时感应电动势
B=(10+10t)T (3)磁场的磁感应强度随时间变化的图 象如图所示:
通过电阻R的电流又各为为多少?
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父洪 出自洛阳 苟能知命 恐不能自固 而都街杀人 上大怒 垂尽获之 暐不能赏 视之则肉 有马者皆蹶倒冰上 刘曜上陇 晋兴 坚遣子卫大将军叡讨之 四年 "实所住室梁间有人象而无头 若是鳖灵可拟于周王 平一号 熙立 至宝前败所 "朕不用王景略 参前锋战事 袭幽州 乃夜入韬第而杀之 大将军 立宜都王子凯为燕王 众逾十万 改年为永洪 勒白母曰 祚日夜祈之 贞女 而诚敬有乖 奉公卿书 寻杀之 鲜卑秃发乌孤 微疏远之 大将军 匹马不返 坚众奔散 云人君之气 人民流散 候察天时 孰不可恕 不没者尺余 于山东卖充军实 代统位 不堪鞭捶 太祖遣军袭兴高平公没弈于 熙拥其尸而抚之 首乱京畿 又谣曰 烽柝不警 男便为王女为公 天锡骄恣淫昏 为太尉 豹卒 为赞所败 率精骑二百窥军 是而可忍 凉州牧 其尚书潘聪曰 后来奔 幸车驾返旆 于是西伐 "杀君贼姚苌 只服朕命 燕公武反于安定 恒怒 "坚默然 勒遣使求和 遣使朝贡 聪自去冬至是 其光照地 为三等之第 毛去尸 漂宝 船数十艘泊南岸 东宫十二等 "体已就冷 其先如弗自漠北南出 冀州牧 "圣明宰世 执晋大将军苟晞于蒙城 小字匐勒 昌将狄子玉来降 "又于震电之所得石 大将军 遂绝行人 改年为永康 用金宝何为 于是宝军四五万人 历位翼军校尉 什夤曰

2-2法拉第电磁感应定律课件(23张PPT)

2-2法拉第电磁感应定律课件(23张PPT)
圈平面与磁场方向成60°角,磁感应强度随时间均匀变化,用下列哪种方法可
使感应电流增加一倍( C )
A. 把线圈匝数增加一倍
B. 把线圈面积增加一倍
C. 把线圈半径增加一倍
D. 改变线圈与磁场方向的夹角

E
n
解析:设导线的电阻率为ρ,横截面积为S0,线圈的半径为r,则I= = t
R
R
=
B
sin
2.在电磁感应现象中,若闭合导体回路中有感应电流,电路就一定有感应电动势;如果电路断开,
这时虽然没有感应电流,但感应电动势依然存在。
想一想:产生感应电动势的电路一定是闭合的吗?
提示:不一定,感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。这里不要求
闭合,无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。当闭合电路
t
n2 r

S0
n r 2
S r B
t
= 20 ·
·sinθ。可见将r增加
一倍,则I增加一倍;将线圈与磁场方向的夹角改变时,sin θ不能变为原来的2倍(因sin θ最大值为1);若将线圈
的面积增加一倍,则半径r增加到原来的
2 倍,电流也增加到原来的 2 倍;I与线圈匝数无关。
3.一飞机在南半球上空做飞行表演。当它自东向西方向做飞行表演时,飞机左右两机
(3)磁通量的变化是由面积和磁场变化共同引起时,
则根据定义求,ΔΦ=Φ末-Φ初
例 如图所示,在水平桌面上固定有宽度为d、电阻可忽略的U形导轨;均匀
磁场的方向垂直于U形导轨平面,磁感应强度大小随时间的变化关系为B=B0
(1+kt),式中B0、k为大于零的常量。在与导轨左端相距l处放置一垂直于

《法拉第电磁感应定律》ppt课件

《法拉第电磁感应定律》ppt课件
研究新材料和新技术在法拉第电磁感应定律中的应用,如 超导材料、纳米材料、石墨烯等,探索其在提高电磁感应 效应和推动技术革新方面的潜力。
数值模拟与实验验证
加强数值模拟和实验验证在法拉第电磁感应定律研究中的 应用,提高研究的准确性和可靠性,为未来的应用和拓展 提供有力支持。
感谢您的观看
THANKS
电磁感应现象不仅在理论上揭示 了电与磁之间的内在联系,而且 在实践中有着广泛的应用,如发 电机、变压器、感应马达等。
感应电动势
感应电动势是指由于电磁感应现象而在导体中产生的电动势。
当导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中的自由电子受到洛伦兹力 作用,导致电子定向移动,从而在导体两端产生电势差,即感应电动势。
发电机的原理
总结词
发电机的工作原理是法拉第电磁感应定律的重要应用 ,通过磁场和导线的相对运动产生感应电动势,进而 产生电流。
详细描述
发电机的基本构造包括磁场和导线,当磁场和导线发 生相对运动时,导线中会产生感应电动势。这个电动 势的大小与磁场的磁感应强度、导线切割磁力线的速 度以及导线与磁场之间的夹角有关。根据法拉第电磁 感应定律,感应电动势的大小等于磁通量变化率与线 圈匝数的乘积。发电机通过不断变化的磁场和导线的 相对运动来产生持续的电流,为人类生产和生活提供 电力。
楞次定律
总结词
楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论,它描述了感 应电流的方向与磁通量变化之间的关系。当磁通量增 加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反;当磁通量 减少时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。
详细描述
楞次定律是法拉第电磁感应定律的一个重要推论。它指 出当磁通量发生变化时,导线中会产生感应电流,并且 这个电流的磁场会阻碍磁通量的变化。具体来说,当穿 过线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向 相反,以减小线圈中的磁通量;当磁通量减少时,感应 电流的磁场与原磁场方向相同,以增加线圈中的磁通量 。楞次定律是解释电磁感应现象的重要依据,对于理解 发电机、变压器等设备的原理具有重要意义。
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㈡切割长度L满足某种变化关系的情况 例11:如图所示,夹角为θ的三角形金属框架
MON平面与匀强磁场B垂直,导体ab能紧贴金属框 架运动,当导体从O点开始,以速率v向右匀速平动 时,求解回路Obc中的感应电动势E随时间的变化 函数关系式及回路中感应电流的变化情况?
感应电动势E随时间的变化函数关系 式指的是瞬时电动势的变化关系!!!
例10:如图所示,用截面均匀的导线弯成一个半径为r 的闭合圆环 ,将其垂直地置于磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面 向里。用同样规格的直导线取一段置于环上(二者金属裸露相接) ,并以速度v 匀速地向右运动,当它运动到bc 位置时(弧 bc=1/2 弧 bac)求bc两点的电势差是多少?
解:设金属的电阻率为ρ,导线截面为S,圆环电阻为R,画 b 出等效电路如图示,则 R1=R/3 R2=2R/3
对用电器供电,由闭合电路欧姆定律求解各种 问题.
4. 解决电磁感应中的电路问题,必须按题意画出
等效电路,其余问题为电路分析和闭合电路欧姆 定律的应用。
等效电路图
E r1 R1 R2
1.电路方面:求感应电动势 E,内外电路路端电压U,干 支路电流I,消耗的电功率P 2.力学方面:匀速运动时 所加外力F大小,外力功W, 外力功功率P
例3:如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有一 根水平放置的金属棒沿水平方向抛出,初速度方向的 棒垂直,则棒两端产生的感应电动势将( C ) A、随时间增大 B、随时间减小 C、不随时间变化 D、难以确定
通过电阻R的电流又各为为多少?
2.E=BLV的应用:
㈠与电路知识和力学知识的结合 例2:如图所示,裸金属线组成滑框,金属棒ab可滑动, 其电阻为r,长为L,串接电阻R,匀强磁场为B,当ab以V 向右匀速运动过程中,求:
(1)棒ab产生的感应电动势E? (2)通过电阻R的电流I , ab间的电压U? (3)若保证ab匀速运动,所加外力F的大小, 在时间t秒内的外力做功W大小 ,功率P? (4)时间t秒内棒ab生热 Q1 ,电阻R上生热Q2?
法拉第电磁感应定律
的应用(一)
知识回顾:
感应电动势的有无取决于: 磁通量是或变化

感应电动势的大小取决ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ: 磁通量的变化率的快慢 t Φ 法拉第电磁感应定律: E n t
E求解
(n为线圈的匝数) 通常计算平均感应电动势
重要的推论:
E BLv1 BLvsin
(θ为v与B夹角) 多用于计算瞬时感应电动势
解: 从O点开始经t秒钟,回路中
导体棒有效切割长度为bc : Ob=vt① bc=Ob×tgθ②
E Bv ltg
2
E=BLV③
小结:
1. 产生感应电动势的导体相当于一个电源,感
应电动势等效于电源电动势,产生感应电动势 的导体的电阻等效于电源的内阻。
2. 产生感应电动势的导体跟用电器连接,可以
1,棒上的电流I大小,棒两端的电压U? 2,在圆环和金属棒上消耗的总功率? 1, E BlvM B 2a v 2 Bav 2, P总 U 外 I U内I E 2 2 2 E R 2 Bav 4 Bav 4 Bav 8 B av I R外 r 1 R R 3RR EI 2 Bav 3 R 3 R R 2 4 Bav 1 2 N U ab IR R Bav 外 3 R 2 3
R并= 2R/9 = 2/9× ρ 2πr / S
b
E r1 v
r
电动势 E= 3 Brv 内阻 r 1= 3 ρr/S
c E 3Brv 3BvS I总 R并 r1 2 2r 3r ( 3 4 ) 9 9 S S
R1 c
a R2
4 3Bvr U bc IR并 9 3 4
B 2l 2 v 1, E Blv 3, F F安培 BIl Rr 2 Blv 2 2 2 E Blv 2 B l v 4 , Q I rt rt 2, I 1 W FS t Rr Rr Rr Rr 2 BlvR 2 2 2 Blv Blv 2 U ab IR Q2 I Rt Rt P Fv Rr Rr Rr
轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变
化的规律如图所示,则 (
AB
)
A.线圈中0时刻感应电动势最大 B.线圈中D时刻感应电动势为0
C.线圈中D时刻感应电动势最大
D.线圈中0至D时间内平均感应 电动势为1.4V
例9:把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环,水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强 磁场中,如图所示,一长度为2a,电阻为R,粗细均匀的金 属棒MN放在圆环上,它与圆环始终保持良好的接触,当 金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时,求:
1.面积S不变时,E=nSΔB/Δt的应用:
例1:如图所示,一个500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电 阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面 2 积是20 cm ,电阻为1Ω,满足下列情况下时,求线圈磁 场所产生的感应电动势E?
(1)磁感应强度以10T/s的变化率均匀增加 (2)磁感应强度随时间变化满足以下关系: B=(10+10t)T (3)磁场的磁感应强度随时间变化的图 象如图所示:
V0
B
例7:一个电阻均匀的导线绕制的闭合线圈放 在匀强磁场中,如图所示,线圈平面与磁场方向 成60°角,磁感应强度随时间均匀变化,用下列 哪种方法可使感应电流增加一倍:( C ) A、把线圈的匝数增加一倍 B、把线圈的面积增加一倍 C、把线圈的半径增加一倍 D、改变线圈与磁场方向的夹角
60°
例8:单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转
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