电磁感应 知识点总结
高中物理电磁感应知识点汇总
电磁感应(磁生电)第一部分电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.5.6.(1)(2)(3)1.2.表述表述3.合,源.1.,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.2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.判断感应电流方向的思路:用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,如下:根据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B感方向) 判断感应电流(I感方向).重点题型汇总一、磁通量及其变化的计算:由公式Φ=BS计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点:1、此公式只适用于匀强磁场。
2、式中的S 是与磁场垂直的有效面积3、磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反4、磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即ΔΦ=|Φ2-Φ1|. 【例】 面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针转90过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .【解析】设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁量为:ΔΦ【答案】通量为正 :楞次定律A.a → C.先b,其极。
1.法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.公式:n t∆ΦE =∆公式理解:① 上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.② 感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比. 要注意t∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③ 当∆Φ由磁场变化引起时, t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算.图9-1-3④ 由tnE ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. ⑤ n 表示线圈的匝数,可以看成n 个单匝线圈串联而成。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结电磁感应是指导体中的电流或电荷在外加磁场的作用下产生感应电动势的现象。
电磁感应是电磁学中的重要内容,也是电磁学与电动力学的基础知识之一。
下面我们将对电磁感应的相关知识点进行总结。
1. 法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本规律之一,它描述了磁场变化引起感应电动势的现象。
定律表述为,当导体回路中的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势。
这一定律为电磁感应现象提供了定量的描述,为电磁感应现象的应用提供了基础。
2. 感应电动势的方向。
根据法拉第电磁感应定律,我们可以得出感应电动势的方向规律。
当磁通量增加时,感应电动势的方向使得产生的感应电流产生磁场的方向与原磁场方向相同;当磁通量减小时,感应电动势的方向使得产生的感应电流产生磁场的方向与原磁场方向相反。
这一规律在电磁感应现象的分析和应用中具有重要的指导意义。
3. 感应电动势的大小。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即。
ε = -dΦ/dt。
其中,ε表示感应电动势的大小,Φ表示磁通量,t表示时间。
这一关系式说明了磁通量的变化越快,感应电动势的大小就越大。
这一规律在电磁感应现象的定量分析中起着重要的作用。
4. 涡旋电场。
当磁场发生变化时,会在空间中产生涡旋电场。
这一现象是电磁感应的重要特征之一,也是电磁学中的重要内容。
涡旋电场的产生使得电磁感应现象更加复杂和丰富,为电磁学的研究提供了新的视角。
5. 涡旋电流。
涡旋电场的存在导致了涡旋电流的产生。
涡旋电流是一种特殊的感应电流,它的存在对电磁场的分布和能量传递产生了重要影响。
涡旋电流的研究不仅有助于理解电磁感应现象的本质,也为电磁学的应用提供了新的思路。
通过以上对电磁感应知识点的总结,我们对电磁感应现象有了更深入的理解。
电磁感应作为电磁学的重要内容,不仅在理论研究中具有重要意义,也在实际应用中发挥着重要作用。
希望我们能够深入学习和理解电磁感应的知识,为电磁学的发展和应用做出贡献。
电磁感应基础知识归纳
1.感应电动势大小的计算公式(1):E =tn ∆∆Φ〔任何条件下均适用;t ∆∆Φ为斜率,斜率的符号相同,表示感应电流的方向相同。
斜率的大小就表示感应电动势或感应电流的大小〕(2):E =tB nS ∆∆〔S 为有磁感线穿过的面积,适用于S 不变时;t B ∆∆为斜率,斜率的符号相同,表示感应电流的方向相同。
斜率的大小就表示感应电动势或感应电流的大小〕 (3):E =nBLV适用于导体棒垂直切割磁感线时;B 、L 和V 两两互相垂直,不垂直时,把B 或V 正交分解 L 为有效长度;切割的磁感线越多,E 就越大,切割的磁感线相同,E 就相同 B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小 B 可为非匀强磁场(4):E =nB 1L 1V 1 ± nB 2L 2V 2适用于两根以上导体棒垂直切割磁感线时,B 、L 和V 两两互相垂直,不垂直时,把B 或V 正交分解感应电流相互抵消时用减号L 为有效长度;切割的磁感线越多,E 就越大; B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小; B 可为非匀强磁场(5):E =ω221BL 用于导体一端固定以角速度ω旋转切割磁感线,ω单位必须用rad/s ;B 、L 和V 两两互相垂直,不垂直时,把B 或V 正交分解;L 为有效长度;切割的磁感线相同,E 就相同,切割的磁感线越多,E 就越大;; B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小; B 可为非匀强磁场(6):e= θωsin NBS = t NBS ωωsin 〔用于从中性面开始计时,即线圈垂直于磁感线开始计时〕e 为交流发电机的瞬时感应电动势〔V 〕; B 为匀强磁场(T);S 为有磁感线穿过的面积(m 2)ω为线圈的角速度,其单位必须用rad/s ;450=4π rad ;5r/s(转/秒)=5⨯2π rad/s ω=2πf 〔f 为交流电的频率〕θ为线圈和中性面的夹角〔rad 〕;线圈处于中性面时,Φ最大,感应电动势e=0应从切割磁感线的角度理解该公式,切割的磁感线越多,E 就越大;(7):e= βωcos NBS =t NBS ωωcos (从线圈平行于磁感线开始计时)e 为交流发电机的瞬时感应电动势〔V 〕; B 为匀强磁场(T);S 为有磁感线穿过的面积(m 2)ω为线圈的角速度,其单位必须用rad/s ;300= 6π rad ;5r/s(转/秒)=5⨯2π rad/s ω=2πf 〔f 为交流电的频率〕θ为线圈和磁感线的夹角〔rad 〕;线圈和中性面垂直时,即线圈和磁感线平行,Φ=0,感应电动势e 最大 应从切割磁感线的角度理解该公式,切割的磁感线越多,E 就越大;(8):E=U 外+Ir 〔适用条件:适用于任何电路;U 外为电源两端的电压〔即外电路的总电压〕,I 为总电流,r 为电源的内阻〕2:公式的推导:(1):E = BLV (如右图)E=t n ∆∆Φ=n BLv tBLdvt d BL tBLdS d BL tt ===-+-+∆Φ-∆Φ)()(0 (2):E=NBS ωsin θ(如右图)一矩形线圈绕oo ´轴转动〔t=0时,线圈处于中性面〕E=BL ad V ad sin θ + BL bc V bc sin θ E=BL ad ω21L ab sin θ + BL bc ω21L ab sin θE=21B ωS sin θ+ 21B ωS sin θ E=B ωS sin θ当线圈有N 匝时:E=NBS ωsin θθ=ωt∴ E=NBS ωsin ωt 即 e=NBS ωsin ωt3.磁通量:表示穿过某截面的磁感线数量,穿过的磁感线数量越多,磁通量越大;穿过的磁感线数量相同,磁通量就相同〔1〕:Φ=BS 使用条件:B 和S 垂直时,S 为有磁感线穿过的面积(m 2) 〔2〕:Φ=0 使用条件:B 和S 平行时〔3〕:当B 、S 既不平行也不垂直时,可以把B 拿来正交分解或把S 投影到B 的方向上,0<Φ<BS〔4〕:0Φ-Φ=∆Φt ,Φ是标量,但是它有正负,如:某线圈的磁通量为6 wb ,当它绕垂直于磁场的轴转过1800,此时磁通量为-6 wb ,在这一过程中,∆Φ=12 wb 而不是04:感应电动势E 与∆Φ的大小、B 的大小无关,E 与B 的变化快慢、∆Φ的变化快慢有关。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结电磁感应是电磁学中非常重要的一个概念,它描述了导体中的电流和磁场之间的相互作用。
电磁感应的理论基础是法拉第电磁感应定律,通过这个定律我们可以了解电磁感应产生的原理和特点。
本文将对电磁感应的相关知识点进行总结和归纳。
1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基础定律,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律的主要表述是:当导体中的磁通量发生变化时,沿着导体的电路中就会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量变化的速率成正比。
2. 磁通量磁通量是衡量磁场穿过某一表面的量度。
用Φ表示,单位是韦伯(Wb)。
磁通量的大小与磁场强度和所穿过的表面积成正比。
3. 感应电动势和感应电流当导体中的磁通量发生变化时,根据法拉第电磁感应定律,就会在导体中产生感应电动势。
如果导体是闭合回路,那么感应电动势将驱动电荷在导体中产生电流,这就是所谓的感应电流。
4. 感应电动势的计算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的负值乘以导体的匝数。
数学表达式可以写作ε = -dΦ/dt,其中ε表示感应电动势,dΦ/dt表示磁通量的变化率。
5. 湘妃之旅匝数和楔匝数是描述导体中线圈的特征之一,表示线圈中的导线环绕磁场的圈数。
匝数越大,感应电动势就越大。
6. 涡流当导体中的磁通量发生变化时,产生的感应电流称为涡流。
涡流会在导体内部形成环状的电流路径,由于涡流的存在,导体内部会产生热量,这也是涡流的一个重要特点。
7. 动生电动势和感应电动势的方向根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的方向由磁通量的变化率确定。
当磁通量增加时,感应电动势的方向与产生磁场时电流方向一致;当磁通量减小时,感应电动势的方向与磁场的方向相反。
8. 电磁感应的应用电磁感应在生活中有许多重要的应用。
最常见的一个例子是发电机的工作原理,利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
电磁感应也应用于变压器、感应炉、磁悬浮列车等领域。
电磁感应高中物理知识点
电磁感应高中物理知识点1. 电磁感应的基本概念电磁感应是指当导体相对于磁场运动或磁场的强度发生变化时,会在导体中产生感应电动势和感应电流的现象。
电磁感应是电磁学的重要基础,具有广泛的应用。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的重要定律。
它的表达式为:感应电动势的大小与导体中磁场的变化率成正比。
3. 磁通量和磁感应强度磁通量表示磁场穿过某个面积的数量,用符号Φ表示,单位为韦伯(Wb)。
磁感应强度表示单位面积上的磁通量,用符号B表示,单位为特斯拉(T)。
4. 楞次定律和楞次圈定律楞次定律是描述电磁感应中电流方向的定律。
根据楞次定律,感应电流会产生一个磁场,其方向与原磁场相反。
楞次圈定律是描述电磁感应中感应电动势的方向的定律。
根据楞次圈定律,感应电动势的方向使得感应电流产生一个磁场,其磁场的方向与原磁场相反。
5. 弗莱明右手定则弗莱明右手定则是判断电流在磁场中受力方向的定则。
根据该定则,当右手大拇指指向电流方向,四指指向磁场方向时,手掌所指方向就是电流受力方向。
6. 涡流和涡流损耗涡流是指在导体中由于磁场的变化而产生的感应电流。
涡流会在导体内部产生能量损耗,称为涡流损耗。
涡流损耗的大小与导体特性、磁场强度、频率等因素有关。
7. 互感和自感互感是指两个或多个线圈之间由于磁场的相互作用而产生感应电动势的现象。
互感的大小与线圈的匝数、磁场强度等因素有关。
自感是指线圈中自身磁场变化所产生的感应电动势。
自感的大小与线圈的匝数、磁场强度等因素有关。
8. 电磁感应的应用电磁感应在生活和工业中有广泛的应用,如变压器、电动机、发电机、电磁感应炉等。
它们的原理都是利用电磁感应现象。
以上是电磁感应的高中物理知识点的简要介绍。
电磁感应是电磁学中的重要概念,对于理解电磁现象和应用具有重要意义。
希望这份文档能对你有所帮助!。
电磁感应-知识点总结
第16章:电磁感应一、知识网络二、重、难点知识归纳1. 法拉第电磁感应定律(1).产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。
这个表述是充分条件,不是必要的。
在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
(2).感应电动势产生的条件:穿过电路的磁通量发生变化。
闭合电路中磁通量发生变化时产生感应电流当磁场为匀强磁场,并且线圈平面垂直磁场时磁通量:φ=BS 如果该面积与磁场夹角为α,则其投影面积为S sin α,则磁通量为Φ=BS sin α。
磁通量的单位: 韦伯,符号:Wb 产生感应电流的方法自感电磁感应自感电动势灯管 镇流器 启动器闭合电路中的部分导体在做切割磁感线运动 闭合电路的磁通量发生变 感应电流方向的判定 右手定则, 楞次定律 感应电动势的大小E=BL νsin θtnE ∆∆=φ 实验:通电、断电自感实验大小:tI LE ∆∆= 方向:总是阻碍原电流的变化方向应用日光灯构造日光灯工作原理:自感现象感应现象: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。
这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
(3). 引起某一回路磁通量变化的原因a磁感强度的变化b线圈面积的变化c线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化(4). 电磁感应现象中能的转化感应电流做功,消耗了电能。
消耗的电能是从其它形式的能转化而来的。
在转化和转移中能的总量是保持不变的。
(5). 法拉第电磁感应定律:a决定感应电动势大小因素:穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢b注意区分磁通量中,磁通量的变化量,磁通量的变化率的不同—磁通量,—磁通量的变化量,c定律容:感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小,与穿过这一电路磁通量的变化率成正比。
电磁感应 知识点归纳
电磁感应 知识点归纳【知识网络】【要点梳理】要点一、关于磁通量ϕ,磁通量的变化ϕ∆、磁通量的变化率tϕ∆∆ 1、磁通量磁通量cos B S BS BS ϕθ⊥⊥===,是一个标量,但有正、负之分。
可以形象地理解为穿过某面积磁感线的净条数。
2、磁通量的变化磁通量的变化21ϕϕϕ∆=-.要点诠释: ϕ∆的值可能是2ϕ、1ϕ绝对值的差,也可能是绝对值的和。
例如当一个线圈从与磁感线垂直的位置转动180︒的过程中21ϕϕϕ∆=+.3、磁通量的变化率磁通量的变化率tϕ∆∆表示磁通量变化的快慢,它是回路感应电动势的大小的决定因素。
2121t t t ϕϕϕ-∆=∆-, 在回路面积和位置不变时B S t t ϕ∆∆=∆∆(B t∆∆叫磁感应强度的变化率); 在B 均匀不变时S B t t ϕ∆∆=∆∆,与线圈的匝数无关。
要点二、关于楞次定律(1)定律内容:感应电流具有这样的方向:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量发生变化。
(2)感应电流方向的决定因素是:电路所包围的引起感应电流的磁场的方向和磁通量的增减情况。
(3)楞次定律适用范围:适用于所有电磁感应现象。
(4)应用楞次定律判断感应电流产生的力学效果(楞次定律的变式说法):感应电流受到的安培力总是阻碍线圈或导体棒与磁场的相对运动,即线圈与磁场靠近时则相斥,远离时则相吸。
(5)楞次定律是能的转化和守恒定律的必然结果。
要点三、法拉第电磁感应定律电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即E t ϕ∆=∆. 要点诠释:对n 匝线圈有E nt ϕ∆=∆. (1)E nt ϕ∆=∆是t ∆时间内的平均感应电动势,当0t ∆→时,E n tϕ∆=∆转化为瞬时感应电动势。
(2)E ntϕ∆=∆适应于任何感应电动势的计算,导体切割磁感线时sin E BLv θ=., 自感电动势I E L t ∆=∆都是应用E n tϕ∆=∆而获得的结果。
(3)感应电动势的计算B E n nS t t ϕ∆∆==∆∆,其中B t ∆∆是磁感强度的变化率,是B t -图线的斜率。
高中物理-电磁感应-知识点归纳
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.(1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。
(2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。
物理模型上下移动导线AB,不产生感应电流左右移动导线AB,产生感应电流原因:闭合回路磁感线通过面积发生变化不管是N级还是S级向下插入,都会产生感应电流,抽出也会产生,唯独磁铁停止在线圈力不会产生原因闭合电路磁场B发生变化开关闭合、开关断开、开关闭合,迅速滑动变阻器,只要线圈A中电流发生变化,线圈B就有感应电流二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件:闭合电路.......。
....中磁通量发生变化2、产生感应电流的常见情况 .(1)线圈在磁场中转动。
(法拉第电动机)(2)闭合电路一部分导线运动(切割磁感线)。
(3)磁场强度B变化或有效面积S变化。
(比如有电流产生的磁场,电流大小变化或者开关断开)3、对“磁通量变化”需注意的两点.(1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。
(2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。
导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
三、感应电流的方向1、楞次定律.(1)内容:感应电流具有这样的方向,即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。
(2)“阻碍”的含义.从阻碍磁通量的变化理解为:当磁通量增大时,会阻碍磁通量增大,当磁通量减小时,会阻碍磁通量减小。
从阻碍相对运动理解为:阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现,表现在“近斥远吸,来拒去留”。
(3)“阻碍”的作用.楞次定律中的“阻碍”作用,正是能的转化和守恒定律的反映,在克服这种阻碍的过程中,其他形式的能转化成电能。
(4)“阻碍”的形式.1.阻碍原磁通量的变化,即“增反减同”。
2.阻碍相对运动,即“来拒去留”。
3. 使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“增缩减扩”。
电磁感应知识点
电磁感应知识点1、磁通量:磁感应强度B与垂直于B的面积S的乘积。
单位:适用条件:匀强磁场,面积为有效面积2、磁感应强度B:垂直穿过单位面积的磁感应的条数。
单位:3、电磁感应现象:注:(1)产生感应电流的条件:①闭合电路②磁通量发生变化4、感应电流的方向的判断:右手定则(伸开右手,让磁感线垂直通过掌心,拇指指向导体运动方向,四指的指向即为电流方向)5、楞次定律:感应电流产生的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化注:(1)闭合导体回路中,磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场又是产生感应磁场的原因,感应磁场是产生阻碍作用的原因(2)应用楞次定律判断感应电流的的方向:一般步骤①明确引起感应电流的原磁场的方向分布及其空间分布,用磁感线表示出来②分析穿过闭合电路的磁通是增还是减③增反减同(3)阻碍特点:阻碍但不阻止6、法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化成正比7、感应电动势大小的计算8、自感现象:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象注;(1)产生原因:导体自身电流变化,引起磁通量的变化(2)自感电动势:在自感现象中产生的电动势。
作用:阻碍线圈中原来电流的变化(E= )(3)自感系数:由线圈本身的因素决定,线圈越长,单位长度匝数越多,截面积越大,加有铁芯,自感系数越大,阻碍作用越强9、几种定则应用的区别:(1)安培定则:运动的电荷或则电流产生的磁场(2)左手定则:磁场对运动电荷、电流的作用力的方向(3)右手定则:部分导体切割磁感线运动所产生的电流方向(4)楞次定律:闭合电路磁通量的变化所产生的感应电流方向10、涡流:11、电磁感应现象的应用:①电路问题②受力问题。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结电磁感应是指通过磁场或电场的作用产生电流或电动势的现象。
它是电磁学的重要内容,应用广泛。
下面将从电磁感应的基本原理、应用和影响等方面进行总结。
一、电磁感应的基本原理1. 法拉第电磁感应定律:当磁场的变化穿过闭合回路时,回路中会产生感应电流。
这个定律描述了磁场变化对电流的影响。
2. 楞次定律:感应电流的方向会使得其磁场的改变抵消原来磁场变化的效果。
此定律描述了感应电流对磁场的反作用。
3. 磁通量:磁力线通过单位面积的数量。
磁通量的变化是电磁感应的直接原因。
二、电磁感应的应用1. 发电机:利用电磁感应原理将机械能转化为电能,广泛应用于发电行业。
2. 变压器:利用电磁感应原理实现电压的升降。
3. 感应电炉:利用电磁感应原理将电能转化为热能,用于熔炼金属等工业领域。
4. 电磁感应传感器:利用电磁感应原理测量物理量,如温度、压力等。
5. 电磁制动器和离合器:利用电磁感应原理实现制动和离合的功能。
三、电磁感应的影响1. 电磁辐射:由于电磁感应产生的电流会产生电磁辐射,对人体健康和电子设备产生一定的影响。
2. 电磁波干扰:电磁感应产生的电磁场有可能干扰无线通信、雷达等设备的正常工作。
3. 电磁感应对电路的影响:电磁感应会在电路中引入干扰电压和电流,影响电路的稳定性和性能。
电磁感应作为电磁学的重要内容,其基本原理和应用在现实生活中有着广泛的应用。
了解电磁感应的原理和应用,有助于我们更好地理解和应用电磁学知识,推动科学技术的发展。
同时,我们也需要关注电磁辐射和电磁干扰等问题,合理利用电磁感应技术,保护环境和人类健康。
电磁感应知识总结
电磁感应知识总结盘州市第七中学王富瑾一、磁通量1、定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量。
2、物理意义:穿过某一面积的磁感线的净条数。
3、定义式:Φ=BS。
S为有效面积,即垂直于磁场方向上的投影面积S国际单位:Wb(韦伯)4、标矢性:标量。
但有正负。
磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。
反之,磁通量为负。
所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。
5、同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的磁感线条数一样多时,磁通量为零。
二、磁通量的变化量1、定义式:△Φ=Φ2-Φ12、当磁感应强度B不变,改变线圈平面面积时,公式可变形为:△Φ=Φ2-Φ1=B(S2-S1)=B△S3、当线圈平面面积不变,改变磁感应强度B时,公式可变形为:△Φ=Φ2-Φ1=(B2-B1)S=△BS4、当磁感应强度B改变,线圈平面面积也改变时△Φ=Φ2-Φ1= B2S2- B1S1三、电磁感应现象1、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中产生感应电流的现象产生。
2、物理学史:英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
3、感应电流的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
4、实质:磁通量发生变化产生了感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
①只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。
②产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
5、感生电流与动生电流:①感生电流:穿过闭合导体回路的磁通量发生变化。
②动生电流:闭合电路的一部分导体切割磁感线。
5、常见的产生感应电流的三种情况四、楞次定律1、物理学史:楞次提出判断感应电流方向的定律——楞次定律。
2、内容:楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
3、适用范围:电磁感应现象的所有情形。
4、对楞次定律的理解①谁阻碍谁:感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量.②阻碍什么:阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。
高中物理电磁感应总结
高中物理电磁感应总结
电磁感应是指导线或导体中有磁场变化时,产生感应电动势和感应电流的现象。
1.法拉第电磁感应定律:当导线中有磁通量的变化时,沿导线会产生感应电动势,其大小与磁通量的变化率成正比。
即E=-dΦ/dt,其中E为感应电动势,Φ为磁通量,t为时间。
2.楞次定律:感应电流的方向总是阻碍产生它的磁场的变化。
根据楞次定律,当磁场增大时,感应电流的方向与原磁场方向相反;当磁场减小时,感应电流的方向与原磁场方向相同。
3.自感与互感:当电流通过导线时,导线本身也会产生磁场,这就是自感。
而当通过一根线圈的电流发生变化时,会在另一根线圈中感应出电动势,这就是互感。
4.电磁感应的应用:电磁感应是许多电器设备运行的基础,例如发电机、变压器、电感、电动机等。
电磁感应也广泛应用于现代科技领域,如无线充电、电磁拖动、电磁制动等。
5.电磁感应与电磁波:电磁感应是电磁波的产生和接收机制之一。
当导体中有电磁波经过时,会产生感应电动势,从而实现电磁波的接收和转化。
而反过来,当导体中有感应电动势时,也可以产生电磁波的辐射。
电磁感应是一种重要的物理现象,它不仅具有理论意义,而且有着广泛的应用价值。
通过研究电磁感应,可以深入理解电磁现象的本质,并为科技创新和实际生活带来便利。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结电磁感应是电磁学中的重要概念,揭示了电流和磁场之间的相互作用关系。
在日常生活和科学研究中,电磁感应的应用十分广泛。
现在,本文将对电磁感应的基本原理和应用进行总结。
一、电磁感应基本原理1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本原理之一。
它指出,当磁场变化时,磁场线与导线相交,将在导线中产生感应电动势。
这个电动势的大小与磁场变化速率成正比,与导线长度成正比,与导线的角度有关。
2. 楞次定律楞次定律是电磁感应的另一个重要原理。
它规定,在感应电动势产生时,感应电流的方向使其引起的磁场阻碍磁场变化。
这个定律可以用右手定则来判断感应电流的方向。
3. 磁通量磁通量是一个描述磁场穿过某个特定表面的物理量。
它与磁感应强度和表面的夹角有关。
如果磁通量发生变化,就会在导线中产生感应电动势。
二、电磁感应的应用1. 发电机和电动机电磁感应的最重要应用之一是在发电机和电动机中。
发电机通过旋转的磁场和线圈之间的相对运动来产生电流,将机械能转化为电能。
而电动机则是通过通电的导线在磁场中产生力矩,将电能转化为机械能。
2. 变压器变压器是电力系统中常见的设备,它利用电磁感应原理进行能量传递和电压变换。
当交流电通过一对线圈时,由于磁通量的变化,感应电动势在另一组线圈中产生,从而实现电能的传输和变压。
3. 感应炉感应炉是利用电磁感应原理实现材料加热的装置。
在感应炉中,通过涡流效应在导体中产生感应电流,使导体表面产生热量。
感应炉广泛应用于金属加热、熔炼和热处理过程中。
4. 磁悬浮列车磁悬浮列车是一种基于电磁感应原理的交通工具。
它利用线圈产生的磁场与轨道上的磁场相互作用,产生浮力使列车悬浮在轨道上。
磁悬浮列车具有高速、平稳的特点,是未来交通运输的重要发展方向之一。
5. 无线充电电磁感应也被应用在无线充电技术中。
通过在发射装置中产生交变电流,产生变化的磁场,接收装置中的线圈通过感应电动势将电能转化为电流,实现电能的传输和充电。
高中物理《电磁感应》知识点总结
高中物理《电磁感应》知识点总结【知识构建】【新知归纳】● 电流的磁效应:把一根导线平行地放在磁场上方,给导线通电时,磁针发生了偏转,就好像磁针受到磁铁的作用一样。
这说明不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称为电流的磁效应。
● 电流磁效应现象:磁铁对通电导线的作用,磁铁会对通电导线产生力的作用,使导体棒偏转。
电流和电流间的相互作用,有相互平行而且距离较近的两条导线,当导线中分别通以方向相同和方向相反的电流时,观察到发生的现象是:同向电流相吸,异向电流相斥。
● 电磁感应发现的意义:①电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善,宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生。
②电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电器化时代。
③电磁感应现象的发现,推动了经济和社会的发展,也体现了自然规律的和谐的对称美。
● 对电磁感应的理解:电和磁之间有着必然的联系,电能生磁,磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的,只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应电流,磁生电表现为磁场的“变化”和“运动”。
引起电流的原因概括为五类:①变化的电流。
②变化的磁场。
③运动的恒定电流。
④运动的磁场。
⑤在磁场中运动的导体。
● 磁通量:闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,即Φ,θ为磁感线与线圈平面的夹角。
对磁通量Φ的说明:虽然闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫磁通量,但是当磁场与闭合电路的面积不垂直时,磁感应强度也有垂直闭合电路的分量磁感应强度垂直闭合电路面积的分量。
● 产生感应电流的条件:一是电路闭合。
二是磁通量变化。
● 楞次定律:内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
● 楞次定律的理解:①感应电流的磁场不一定与原磁场方向相反,只是在原磁场的磁通量增大时两者才相反;在磁通量减小时,两者是同样。
电磁感应知识点(整理)
电磁感应知识点(整理)
基本概念
- 电磁感应是指导体在磁场变化或电流通过时产生感应电流和感应电动势的现象。
- 法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小与磁场变化率和线圈匝数的关系。
- 感应电流的方向遵循一个右手定则,根据磁场变化的方向和线圈的位置决定。
电磁感应现象
- 磁通量的改变会引起感应电动势的产生。
当磁通量增大或减小时,感应电动势的方向也相应发生变化。
- 当导体中的电流变化时,也会产生感应电动势。
这是电动机和变压器的基本原理。
自感和互感
- 自感是指导体中的变化电流引起的感应电动势。
自感系数与导体的形状和材料有关。
- 互感是指两个线圈之间的磁场变化引起的感应电动势。
互感系数与线圈之间的匝数和几何关系有关。
电磁感应应用
- 发电机是利用电磁感应原理将机械能转换为电能的设备。
- 变压器是利用互感原理将交流电转换为不同电压的设备。
- 电磁铁是利用电磁感应原理产生强大磁力的装置,广泛应用于电磁吸盘、电磁搬运及各种机械装置中。
应用举例
- 感应加热:利用电磁感应原理加热金属或其他导电材料,常用于工业中的熔炼、烧结等过程。
- 电磁感应制动:利用电磁感应原理制动电动车辆,使其减速或停止。
- 无线充电:利用电磁感应原理将电能传输给无线充电设备,如智能手机、电动牙刷等。
以上是对电磁感应的基本知识点整理,希望对您有帮助。
电磁感应知识点总结
电磁感觉1、磁通量、磁通量变化、磁通量变化率对照表t磁通量物理某时辰穿过磁场中某个意面的磁感线条数义大, S为与B垂直的面积,小不垂直式,取S 在与 B 垂计直方向上的投影算若穿过某个面有方向相注反的磁场,则不可以直接用意B ? S ,应试虑相反问方向的磁通量或抵消以题后所节余的磁通量2、电磁感觉现象与电流磁效应的比较磁通量变化穿过某个面的磁通量随时间的变化量2-1,或B? S,或S?B开始和转过 1800时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不一样的,一正一负,此中 =B· S,而不是零磁通量变化率t表述磁场中穿过某个面的磁通量变化快慢的物理量B ?S 或t tB ?Bt t既不表示磁通量的大小也不表示磁通量变化的多少,在=t图像中,可用图线的斜率表示电磁感觉现象电流磁效应关系利用磁场产生电流的现电流产生磁场电能够生磁,磁能够生电象3、产生感觉电动势和感觉电流的条件比较只需穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有感觉电流产生,即产生感觉电流的条件有两个:产生感觉电流的条件○1电路为闭合回路○2回路中磁通量发生变化,0无论电路闭合与否,只需电路中磁通量发生变化,电产生感觉电动势的条件路中就有感觉电动势产生4、感觉电动势在电磁感觉现象中产生的电动势叫感觉电动势,产生感觉电流比存在感觉电动势,产生感觉电动势的那部分导体相当于电源,电路断开时没有电流,但感觉电动势仍旧存在。
(1)电路无论闭合与否,只需有一部分导体切割磁感线,则这部分导体就会产生感觉电动势,它相当于一个电源(2)无论电路闭合与否,只需电路中的磁通量发生变化,电路中就产生感觉电动势,磁通量发生变化的那部分相当于电源。
5、公式E n与 E=BLvsin的差别与联系tE n E=BLvsintt 时间内的均匀感差别( 1)求的是( 1)求的是瞬时感觉电动势, E 与某个应电动势, E 与某段时间或某个过时辰或某个地点相对应程相对应(2)求的是整个回路的感觉电动( 2)求的是回路中一部分导体切割磁势,整个回路的感觉电动势为零感线是产生的感觉电动势时,其回路中某段导体的(3)因为是整个回路的感觉电动(3)因为是一部分导体切割磁感线的势,所以电源部分不简单确立运动产生的,该部分就相当于电源。
电磁感应知识点总结
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、磁通量定义:穿过某一面积的磁感线条数。
公式:Φ = BS(S 为垂直于磁场方向的面积)。
单位:韦伯(Wb)。
2、电磁感应现象定义:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就会产生感应电流的现象。
产生条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
3、感应电流定义:由电磁感应产生的电流。
方向判断:楞次定律和右手定则。
二、楞次定律1、内容感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2、理解“阻碍”不是“阻止”,只是延缓了磁通量的变化。
从磁通量变化的角度看,感应电流的磁场总是“增反减同”。
从相对运动的角度看,感应电流的磁场总是“来拒去留”。
三、右手定则1、内容伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
2、适用范围适用于导体切割磁感线产生感应电流的情况。
四、法拉第电磁感应定律1、表达式E =nΔΦ/Δt (n 为线圈匝数)。
2、理解感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
磁通量的变化率越大,感应电动势越大。
五、导体切割磁感线时的感应电动势1、公式E = BLv(B 为磁感应强度,L 为导体切割磁感线的有效长度,v 为导体切割磁感线的速度)。
2、方向判断用右手定则。
六、自感现象1、定义由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象。
2、自感电动势大小:E =LΔI/Δt (L 为自感系数)。
作用:总是阻碍导体中原电流的变化。
3、自感系数决定因素:线圈的匝数、长度、横截面积、有无铁芯等。
单位:亨利(H)。
七、涡流1、定义块状金属在变化的磁场中,或者在磁场中运动时,金属块内产生的自成闭合回路的感应电流。
2、应用电磁炉、金属探测器、真空冶炼炉等。
3、防止变压器、电机的铁芯用硅钢片叠成,以减少涡流损失。
八、电磁感应中的电路问题1、电源:切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源。
电磁感应的知识点大全总结
电磁感应的知识点大全总结一、电磁感应的基本原理电磁感应的基本原理是在磁场发生变化时,就会产生感应电流或感应电动势。
这一原理是基于麦克斯韦方程组和洛伦兹力的相互作用来解释的。
当磁场的变化引起了电流的变化时,就产生了感应电动势;而当感应电流通过导线时,就会在导体内产生感应电磁场。
这一原理是电磁学的基础之一,对于理解电磁现象具有重要意义。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述磁场变化引起感应电动势的定律,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
法拉第定律主要有两个核心内容:一是当磁通量的变化率不为零时,就会在闭合导体回路中产生感应电动势;二是感应电动势的大小与磁通量变化率成正比,方向由楞次定律确定。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律,对于理解感应电动势的产生规律具有重要意义。
三、感应电动势感应电动势是指磁通量的变化导致感应电流产生,从而在导体中产生电动势的现象。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,方向由楞次定律确定。
感应电动势是电磁感应现象的重要表现形式,对于理解磁场与电流的相互作用具有重要意义。
感应电动势的产生可以通过安培环路定理和法拉第定律进行定量分析,是电磁学中的重要概念。
四、自感和互感自感和互感是与感应电动势相关的两个重要概念。
自感是指导体中的感应电流产生感应电磁场,从而对自身产生感应电动势的现象;而互感是指导体中的感应电流产生感应电磁场,从而对其他导体产生感应电动势的现象。
自感和互感是电磁学中的重要概念,对于理解感应电动势的产生规律和电磁场的相互作用具有重要意义。
五、电磁感应的应用电磁感应现象是电磁学中的重要概念,具有许多重要的应用。
其中最重要的应用之一是变压器。
变压器利用电磁感应现象来实现电能的传输和功率的调节,是电力传输和能源转换中的重要设备。
另一个重要的应用是感应电动机和感应发电机,利用电磁感应现象将电能和机械能进行转换,是工业生产和能源利用中的重要设备。
知识清单-电磁感应篇
知识清单-电磁感应篇知识点1、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
2.公式:Φ=BS。
3.单位:1 Wb=1T·m2。
4.公式的适用条件(1)匀强磁场;(2)磁感线的方向与平面垂直,即B⊥S。
5.磁通量的意义磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。
知识点2、电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。
3.产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则产生感应电流;如果回路不闭合,那么只有感应电动势,而无感应电流。
知识点3、楞次定律知识点4、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)概念:在电磁感应现象中产生的电动势。
(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。
(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2.法拉第电磁感应定律(1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
(2)公式:E=n ΔΦΔt,其中n为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的欧姆定律,即I=ER+r。
3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直,则E=Bl v。
(2)v∥B时,E=0。
知识点5、自感、涡流1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感。
(2)自感电动势①定义:在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
②表达式:E=L ΔI Δt。
(3)自感系数L①相关因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。
②单位:亨利(H),1 mH=10-3 H,1 μH=10-6 H。
2.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生感应电流,这种电流像水的漩涡所以叫涡流。
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第16章:电磁感应L 闭合电路中磁通量发生变化时产生感应电流当磁场为匀强磁场,并且线圈平面垂直磁场时磁通量: $ =BS如果该面积与磁场夹角为a,则其投影面积为 Ssin a,则磁通量为=BSsin a 。
磁通量的单位: 韦伯,符号: Wb、重、难点知识归纳1. 法拉第电磁感应定律(1) .产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
以上表述是充分必要条件。
不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两 个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过 该电路的磁通量也一定发生了变化。
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。
这个表述是充分条件,不是必要的。
在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。
(2) .感应电动势产生的条件:穿过电路的磁通量发生变化。
、知识网络产生感应电一 闭合电路中的部分导体在做切割磁感线运动 流的方法 闭合电路的磁通量发生变 感应电流方 _ 右手疋则, 向的判定〜 楞次定律E=BL v sin 0感应电动势 A (h的大小■E - nA t大小: 方向:日光构造E 2总是阻碍原电流的变化方向 灯管镇流器 启动器日光灯工作原理:自感现象通电、断电自感实验实验: 应用自 感自感电动势这里不要求闭合。
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。
这好比一个电源:不论外电路是否闭合, 电动势总是存在的。
但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。
(3) .引起某一回路磁通量变化的原因 a 磁感强度的变化 b 线圈面积的变化c 线圈平面的法线方向与磁场方向夹角 的变化(4) .电磁感应现象中能的转化感应电流做功,消耗了电能。
消耗的电能是从其它形式的能转化而来的。
在转化和转移中能的总量是保持不变的。
(5) .法拉第电磁感应定律:a 决定感应电动势大小因素:穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢b 注意区分磁通量中,磁通量的变化量,磁通量的变化率的不同 —磁通量,一磁通量的变化量,c 定律内容:感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小,与穿过这一电路磁通量的 变化率成正比。
(6 )在匀强磁场中, 磁诵量的变化△①=①t -①o 有多种形式,主要有 ①S 、a 不变, B 改变,这时 △①= △ B Ssin a②B 、a 不变, S 改变,这时 △①= △ S Bsin a③B、S 不变, a 改变,这时 △①=BS(sin a 2-sin a 1)在非匀强磁场中,磁通量变化比较复杂。
有 几种情况需要特别注意:形磁铁附近移动,穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零,再变为方向向下增大;右边线圈的磁通量由方向向下减小到零,再变为方向向上增大。
②如图16-2所示,环形导线 a 中有顺时针方向的电流,a 环外有两个同心导线圈b 、c ,与环形导线a 在同一平面内。
当 a 中的电流增①如图16-1所示,矩形线圈沿a T b T c 在条 a be图 16-1a图 16-2大时,b 、c 线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的,但向里的更多,所以总磁通量 向里,a 中的电流增大时,总磁通量也向里增大。
由于穿过 b 线圈向外的磁通量比穿过 c 线圈的少,所以穿过 b 线圈的磁通量更大,变化也更大。
③如图16-3所示,虚线圆a 内有垂直于纸面向里的匀强磁场, 虚 线圆a 外是无磁场空间。
环外有两个同心导线圈 b 、c ,与虚线圆a 在 同一平面内。
当虚线圆 a 中的磁通量增大时,与②的情况不同,b 、c小一Wb心© A t — s E = n —A t E — vn —线圈匝数匝的线圈,线圈中的总电动势可看作是一个线圈感应电动 势的n倍。
E 是 时间内的平均感应电动势 (6) 几种题型① 线圈面积S 不变,磁感应强度均匀变化: ② 磁感强度不变,线圈面积均匀变化:③ B 、S 均不变,线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时,计算式为:2. 导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算式(1) .公式:(2) .题型:a 若导体变速切割磁感线,公式中的电动势是该时 刻的瞬时感应电动势。
b 若导体不是垂直切割磁感线运动, v 与B 有一夹角,如右图 16-4:图 16-4线圈所围面积内都只有向里的磁通量, 量和磁通量变化都始终是相同的。
且大小相同。
因此穿过它们的磁通图 16-3(7)感应电动势大小的计算式: 注:a 、若闭合电路是一个 V 2 V3c 若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时,导体上各点的线速度不同,不能用计算,而应根据法拉第电磁感应定律变成“感应电动势大小等于直线导体在单位时间内切割磁感线的条数”来计算,如下图16-5: 从图示位置开始计时,经过时间 ,导体位置由oa 转到0印,转过的角度,则导体扫过的面积图 16-5单位时间内切割的磁感线条数为,单位时间内切割的磁感线条数(即为磁通量的变化率)等于感应电动势的大小:即:计算时各量单位:d.转动产生的感应电动势①转动轴与磁感线平行。
如图16-6,磁感应强度为 B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外,长 L 的金属棒oa 以o 为轴在该平面内以角速度3逆时针匀速转动。
求金属棒中的感应电动势。
在应用感应电动势的公式时,必须注意 图 16-6其中的速度v 应该指导线上各点的平均速度,在本题中应该是金属棒中点的速 度,因此有 E = B^ ■ LB L 2。
2 2②线圈的转动轴与磁感线垂直。
如图,矩形线圈的长、宽分别为L 2,所围面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为 B ,线圈绕图16-7示的轴以角速度3匀速转动。
线圈的ab 、 cd 两边切割磁感线,产生的感应电动势相加可得 E=BS 3。
如果线圈由n 匝导线绕制而成, 则E=nBS 3。
从图16-8示位置开始计时,则感应电动势的瞬时值为 e=nBS 3 cos 31。
该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与切割的磁感线条数(即磁通量的变化量)B 垂直)。
“阻碍”相对运动。
c 从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。
自感现象中产生的自感电动势 总是阻碍自身电流的变化。
(3)、应用楞次定律判定感应电流的方向的步骤: a 、 判定穿过闭合电路的原磁场的方向 b 、 判定穿过闭合电路的磁通量的变化 . c 、 根据楞次定律判定感应电流的磁场方向 d 、 利用右手螺旋定则判定感应电流的方向 4、自感现象实际上,这就是交流发电机发出的交流电的瞬时电动势公式。
3.楞次定律(1)、楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总 要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)、楞次定律的应用对阻碍的理解:(1)顺口溜“你增我反,你减我同”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。
楞次定律解决的是感应电流的方向问题。
它关系到两个磁场:感:-■- ° ad L 2bL i-图 16-7图 16-8应电流的磁场(新产生的磁场) 和引起感应电流的磁场 (原来就有的磁场)。
“你增我反”的意思是如果磁通量增加, 则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。
“你减我同”的意思是如果磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。
在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”a 从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了 变化,就一定有感应电动势产生。
b 从“阻碍相对运动”的角度来看, 楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释: 既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是BX X X X X X X X X X X X外yX X X M(1)自感现象是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
由于线圈(导体)本身电流的变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。
在自感现象中产生感应电动势叫自感电动势。
自感电动势总量阻碍线圈(导体)中原电流的变化。
(2)自感系数简称自感或电感,它是反映线圈特性的物理量。
线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。
另外,有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。
自感现象分通电自感和断电自感两种。
(3)、自感电动势的大小跟电流变化率成正比名自=L竺。
A tL是线圈的自感系数,是线圈自身性质,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,有铁芯则线圈的自感系数L越大。
单位是亨利(H )。
如是线圈的电流每秒钟变化1A,在线圈可以产生1V的自感电动势,则线圈的自感系数为1H。
还有毫亨(mH ),微亨(P H )。
5、日光灯日光灯由灯管、启动器和镇流器组成;启动器起了把电路自动接通或断开的作用;镇流器利用自感现象起了限流降压的作用。
二、典型例题例1、下列说法正确的是()A、只要导体相对磁场运动,导体中就一定会有感应电流产生B、只要闭合电路在磁场中做切割磁感线运动以,就一定会产生感应电流C、只要穿过闭合回路的磁通量不为零就一定会产生感应电流D、只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,就一定会产生感应电流解析:产生感应电流有两个条件:一是电路要闭合,二是闭合电路的磁通量要发生变化。
对于A,如果导体没有构成回路,就不会产生电流。
对于B如果闭合电路在匀强磁场中,磁通量没有发生改变,也不会有电流产生。
对于C,如果磁通量没有发生变化,回路中就没有电流。
答案:D点拨:此题是一个基础记忆题。
考查的是对于产生感应电流的条件的记忆。
小试身手1.1、下述用电器中,利用了电磁感应现象的是()A、直流电动机 B 、变压器C、日光灯镇流器D、磁电式电流表1.2、如图16-9所示,a、b是平行金属导轨,匀强磁场垂直导轨平面,c、d是分别串有电压表和电流表金属棒,它们与导轨接触良好,当c、d以相同速度向右运动时,下列正确的是()A. 两表均有读数B. 两表均无读数C. 电流表有读数,电压表无读数D. 电流表无读数,电压表有读数1.3、1、下列关于磁通量的说法中正确的有:()A、磁通量不仅有大小还有方向,所以磁通量是矢量;B、在匀强磁场中,a线圈的面积比线圈b的面积大,则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b 线圈的大;C、磁通量大磁感应强度不一定大;D、把某线圈放在磁场中的M、N两点,若放在M处的磁通量较在N处的大,则M处的磁感强度一定比N大。
例2、如图16-10所示,有两个同心导体圆环。
内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流。
当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?解析,由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外部向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围面积内(这里指包括内环圆面积在内的总面积,而不只是环形区域的面积)的总磁通向里、图16-10 增大,所以外环中感应电流磁场的方向为向外,由安培定则,外环中感应电流方向为逆时针。