电磁感应现象PPT

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第三章磁场及电磁感应-PPT

第三章磁场及电磁感应-PPT
一、铁磁物质得磁化 二、铁磁材料分类
第四节 铁磁性物质
生活中使用螺丝刀拧螺钉时,螺丝刀上得螺钉很容 易掉下来。这时只需把螺丝刀放在磁铁(如音箱扬声器) 上摩擦几下就可以把螺丝吸起来。但就是当拿磁铁去 吸铜钥匙时,无论如何铜钥匙根本就吸不起来,您知道产 生这些现象得原因吗?
一、铁磁物质得磁化 1、物质分类 根据磁导率得大小不同,可将物质分成三类:略大于1 得物质称为顺磁物质,如空气、铝、锡等;略小于l得物 质称为反磁物质,如氢、铜、石墨等;顺磁物质与反磁物 质统称为非铁磁物质。远大于1得物质称为铁磁性物质, 如铁、钴、镍、硅钢、铁氧体等。
第一节 磁场
在磁场中可以利用磁感
线(也称为磁力线)来形象地表 示各点得磁场方向。所谓磁 感线,就就是在磁场中画出得 一些曲线,曲线得疏密程度表 示磁场得强弱;曲线上每一点 得切线方向,都跟该点得磁场 方向相同,如右图所示。
磁感线及磁场方向
若磁体周围磁场得强弱相等、方 向相同,我们把它定义匀强磁场,如右 图所示。
罗盘
第一节 磁场
一、磁场 1、磁体 某些物体具有吸引铁、钴、镍 等物质得性质叫磁性。具有磁性得 物体叫磁体。磁体分为天然磁体与 人造磁体。常见得条形磁铁、马蹄 形磁铁与针形磁铁等都就是人造磁 体,如右图所示。
2、磁极 磁体两端磁性最强,磁性最强得地方叫 磁极。任何磁体都有一对磁极,一个叫南极 ,用S表示;另一个叫北极,用N表示,如右图 所示。N极与S极总就是成对出现并且强度 相等,不存在独立得N极与S极。
常见人造磁铁 磁针得指向
第一节 磁场 当用一个条形磁铁靠近一个悬挂得小磁针(或条形磁铁)时,如
图所示。我们发现:当条形磁铁得N极靠近小磁针得N极时,小磁针N 极一端马上被排斥;当条形磁铁得N极靠近小磁针得S极时,小磁针S 极一端立刻被条形磁铁吸引。

大学物理电磁感应-PPT课件精选全文完整版

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的磁场在其周围空间激发一种电场提供的。这
种电场叫感生电场(涡旋电场)
感生电场 E i
感生电场力 qEi
感生电场为非静 电性场强,故:
e E i dld dm t
Maxwell:磁场变化时,不仅在导体回路中 ,而且在其周围空间任一点激发电场,感生 电场沿任何闭合回路的线积分都满足下述关 系:
E id l d d m t d ds B td S d B t d S
线


电力线为闭合曲线
E感
dB 0 dt
电 场 的
为保守场作功与路径无关
Edl 0
为e非i 保守E 场感作d功l与路径dd有mt关

静电场为有源场

EdS
e0
q
感生电场为无源场
E感dS0
➢感生电动势的计算
方法一,由 eLE感dl
需先算E感
方法二, 由 e d
di
(有时需设计一个闭合回路)
2.感生电场的计算
Ei
dl
dm dt
L
当 E具i 有某种对称
性才有可能计算出来
例:空间均匀的磁场被限制在圆柱体内,磁感
强度方向平行柱轴,如长直螺线管内部的场。
磁场随时间变化,且设dB/dt=C >0,求圆柱
内外的感生电场。
则感生电场具有柱对称分布
Bt
此 E i 特点:同心圆环上各点大小相同,方向
磁通量 的变化
感应电流的 磁场方向
感应电流 的方向
电动势 的方向
➢ 楞次定律的另一种表述:
“感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因”
“原因”即磁通变化的原因,“效果”即感应电流的 场

《电磁感应现象》课件

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4. 分析结果
根据记录的数据,分析电磁感应 现象中产生的电动势大小和方向 与磁场变化的关系,验证法拉第 电磁感应定律。
5. 清理实验现场
实验结束后,关闭电源,拆解电 路,整理实验器材。
05
电磁感应现象的意义与影响
对现代电力工业的影响
发电
发电机利用电磁感应原理将机械 能转化为电能,为现代电力工业
提供源源不断的能源。
智能电网
智能电网的建设需要大量应用电磁感应技术,实 现高效、安全、可靠的电力传输和分配。
3
交通领域
未来交通工具如电动汽车、高速磁悬浮列车等将 大量应用电磁感应技术,提高运行效率和安全性 。
学生自我评估与反馈
学生应自我评估对本课程内容的掌握程度,是否理解了电磁感应现象的基本概念和法拉第电磁感应定律的原理 。
用于测量感应电流的大小 和方向。
导线
连接电源、线圈、电流计 和磁铁。
实验步骤与观察
2. 启动实验
打开电源,逐渐增加磁场强度或 改变磁场方向,观察灵敏电流计 的读数变化。
1. 连接电路
将电源、线圈、电流计和磁铁按 照电路图正确连接,确保线路接 触良好。
3. 记录数据
在实验过程中,记录不同磁场强 度和方向下,感应电流的大小和 方向变化。
输电
高压输电线路利用电磁感应原理 将电能高效地传输到各个角落,
满足人们的电力需求。
配电
配电系统利用电磁感应原理实现 电能的分配和管理,保障电力供
应的稳定性和可靠性。
对现代电子工业的影响
电子设备
各种电子设备如电视、电脑、手机等 都离不开电磁感应的应用,如变压器 、电感器等。
通信技术
无线通信和光纤通信技术利用电磁感 应原理实现信息的传输和处理,极大 地促进了现代电子工业的发展。

电磁感应现象及应用ppt课件

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课堂小结
1. 划时代的发现 法拉第——电磁感应——感应电流
2. 产生感应电流的条件 当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感 应电流。
3. 电磁感应现象的应用 发电机、变压器、电磁炉
3. 法拉第最初发现“电磁感应现象”的实验情景简化如图所示,在正确操 作的情况下,得到符合实验事实的选项是( ) A.闭合开关的瞬间,电流计指针无偏转 B.闭合开关稳定后,电流计指针有偏转 C.通电状态下,断开与电源相连线圈的瞬间,电流计指针有偏转 D.将绕线的铁环换成木环后,闭合或断开开关瞬间,电流计指针无偏 转
例:关于感应电流,下列说法中正确的是( ) A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流 B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流 C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中 一定没有感应电流 D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感 应电流
2.产生感应电流的条件 (3)感应电流产生的条件:
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 产生感应电流。 思考:能引起磁通量发生变化的原因有哪些? a.由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化。 b.磁场不变,由于闭合回路的面积S变化而引起磁通量的变化。 c.闭合回路的磁场和面积S同时变化而引起磁通量的变化。 d.闭合回路与磁场间的夹角变化而引起磁通量的变化。
(2)实验分析:
条形磁体运动
电路中是否产生感应
电流表指针是否摆动
电流
N/S极插入线圈


N/S极停在线圈中


N/S极从线圈中拔出


条形磁体插入线圈时,线圈中的磁场由弱变强,条形磁体从线圈中 拔出时,线圈中的磁场由强变弱,即通过线圈的磁场强弱发生变化 时,会产生感应电流。2.产生感应流的条件(2)实验分析:

大学物理电磁感应(PPT课件)

大学物理电磁感应(PPT课件)
路中都会建立起感应电动势,且此感应电动势正比于 磁通量对时间变化率的负值。
i
k
dΦ dt
在国际单位制中:k = 1
法拉第电磁感应定律
式中负号表示感应电动势方向与磁通量变化的关系。
注: 若回路是 N 匝密绕线圈
-N d - d(N) - d
dt
dt
dt

磁通链数
二、电磁感应规律 2. 楞次定律 闭合回路中感应电流的磁场总是要反抗引起
L A O B
εi
d
dt
1 BL2 dθ 1 BL2ω
2
dt 2
<
0
动生电动势方向:A O O端电势高
例17.5 在空间均匀的磁场B Bz中,长为L的导
线ab绕z轴以 匀速旋转,导线ab与z轴夹角为
求:导线ab中的电动势。
解:建坐标,在坐标l 处取dl
B
该段导线运动速度垂直纸面向内

1 R (Φ1
Φ2 )
q只与磁通量的改变量有关,与磁通量改变快慢无关。
例17.1 设有长方形回路放置在稳恒磁场中,ab边可以 左右滑动,如图磁场方向与回路平面垂直,设导体以
速度 v 向右运动,求回路上感应电动势的大小及方向。
解:取顺时针为回路绕向, ×c × × × b × ×
ε 设ab = l,da = x,则通过回路 × ×L × × ×v ×
b
结 1、动生电动势只存在于运动的导体上,不运动的 论 导体没有动生电动势。
2、电动势的产生并不要求导体必须构成回路, 构成回路仅是形成电流的必要条件。
3、要产生动生电动势,导体必须切割磁感线。
导线AB在单位时间内 扫过的面积为:
ABBA vl

图解--法拉第电磁感应定律ppt课件

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17
例与练4
如图,半径为r的金属环绕通过某直
径的轴00'以角速度ω作匀速转动,匀强
磁场的磁感应强度为B,从金属环面
与磁场方向重合时开始计时,则在 金
属环转过900角的过程中,环中产生的
电动势的
0
平均值是多大?
E2Br2
B
0'
例与练5
在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一
矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心 轴00'以角速度ω由图示位置逆时针方

d B c 0'
20
例与练6
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:( ABD )
A、线圈中0时刻感应电动势最大
B、线圈中D时刻感应电动势为零
C、线圈中D时刻感应电动势最大
D、线圈中0到D时间内
Φ/10-2Wb
平均感应电动势为0.4V 2
25V
例与练2 一个100匝的线圈,在0.5s内穿过它 的磁通量从0.01Wb增加到0.09Wb。 求线圈中的感应电动势。
16V
完整版ppt课件
16
例与练3
一个匝数为100、面积为10cm2的线 圈垂直磁场放置, 在0.5s内穿过它的 磁场从1T增加到9T。求线圈中的感 应电动势。
1.6V
完整版ppt课件
从条件上看
相同 Φ都发生了变化 不同 Φ变化的快慢不同
从结果上看 都产生了E(I) 产生的E(I)大小不等
磁通量变化越快,感应电动势越大。
越大?
磁磁通通量量的的变变化化快率慢
Φ
t
二、法拉第电磁感应定律

《电磁感应现象及应用》PPT优质课件

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电磁感应现象及应用
01 电磁感应的探索历程 02 探究感应电流的产生条件
1、磁感应强度的定义及理解. 公式:
2.磁感应强度的大小及方向的判定. 3.对磁通量的理解与计算. 公式:Φ=BS
电磁感应的探索历程
1.“电生磁”的发现
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁 效应. 2.“磁生电”的发现
到 B2,则线圈内的磁通量的变化量 ΔΦ 为( )
A.n(B2-B1)S
B.n(B2+B1)S
C.(B2-B1)S
D.(B2+B1)S
D [末状态的磁通量 Φ2=B2S,初状态的磁通量 Φ1=-B1S,则 线圈内的磁通量的变化量 ΔΦ=(B2+B1)S,故 D 正确,A、B、C 错 误。]
感应电流的产生
【例 2】 线圈在长直导线电流的磁场中做如图所示的运动: A.向右平动,B.向下平动,C.绕轴转动(ad 边向里),D.从纸面向纸外 做平动,E.向上平动(E 线圈有个缺口),判断线圈中有没有感应电流?
A
B
C
D
E
思路点拨:根据导线周围的磁感线分布以及产生感应电流的条 件即可判断各图中感应电流的有无。
【例 1】 如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈 abcd 在细长 磁铁 N 极附近下落,保持 bc 边在纸外,ad 边在纸内,由图中的位置 Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,且位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近位置Ⅱ,在这个过 程中,线圈中的磁通量( )
A.是增加的 C.先增加,后减少
B.是减少的 D.先减少,后增加
思路点拨:解此题的关键是正确把握条形磁铁的磁场分布情况, 并结合磁通量的概念分析。
D [要知道线圈在下落过程中磁通量的变化情况,就必须知道 条形磁铁在磁极附近磁感线的分布情况,条形磁铁在 N 极附近的分 布情况如图所示,由图可知线圈中磁通量是先减少,后增加。D 选 项正确。]

电磁感应现象(带动画演示)_图文

电磁感应现象(带动画演示)_图文
定子(不转动部分)和转子(转动 的部分)两大部分构成
三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。 大型发电机安装转子
交流电:周期性改变大小和方向的电流 直流电:方向不变的电流 交流电的周期:交流电完成一次周
期性变化需要的时间
交流电的频率:在一秒内交流电完
成周期性变化的次数
四指指向 电流方向
拇指 导体运 指向 动方向
磁场方向 穿过手心
如图是闭合电路中的一部分导体的 横截面,在磁场中运动,推断感应 电流的方向
N
N
vv
S
S
SNຫໍສະໝຸດ vNSS
v
N
结论
1.电磁感应:__闭__合___电路的一 部分导体在磁场里做_切___割__磁___感线
运动时,导体中就会产生电流 ,这种现象叫电_磁___感___应____。产 生的电流就叫做感_应___电__流______。
_______电__磁___感__应运动时,导体中就会产生感电应流电,这流种
现象叫___________。产生的电流就叫做____________
。 运动方向
磁场的方向
3.电流中感应电流的方向与定导子体切割转磁子感线的 _电__磁__感___应__现__象_和________________有关。机械
1.磁场和导线相对静止;2.磁场和导线相对运动
探究:感应电流的方向与哪些因素有关?
装置
结论: 感应电流的方向与导体运动方向及磁场方
向有关。
怎样从磁场中获得电流呢?
G
G1
操作方法
现象
闭合电路的一部分导体放 (电流表 说明
在磁场中
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复习
S
N
如果把电源“+”极与导线连接,可观 察到的现象是__小__磁__针__发_生__偏__转__,断开 电路则可观察到_小__磁_针__回__到__原__来_指__向__。
电流能产生磁场 (电能生磁)
奥斯特实验
??
奥斯特发现电流的磁效应后,许多科学家都 在思索:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电 呢?
一、电磁感应
G
G0 G1
怎样从磁场中获得电流呢?
1.电路中产生持续电流的条件? 一是需要电源 二是电路要闭合
2.如何知道电路中是否有电流? 电流表
思考:如何根据
G
探究目的设计 G0 G1
实验电路呢?

实验探究
探究什么情况下磁可以生电
磁场
灵敏电流 表(检测 是否有电 流)
闭合电路
组成以上的电路,做各种尝试,看能否产生电 流?你会尝试什么办法?
英国物理学家法拉第在10年 中做了多次探索,1831年终于取 得突破,发现了利用磁场产生电 流的条件和规律。
根据这个发现,后来发明了 发电机,使人类大规模用电成为 可能,开辟了电气化的时代。
法拉第
法拉第(Michael Faraday, 1791—1867),英国物理学家、化 学家。
在1821—1831年间,法拉第进 行了多次实验,发现了电磁感应现 象。
太空悬绳发电
大家知道地球是一个大磁场。 当航天飞机携带着绳系卫星 在空中飞行时,由导电材料 制成的绳系卫星的系绳,在 绕地球运动时切割地球磁力 线,运动过程中,悬绳、航 天飞机、卫星和大气层中的 电离层形成回路。它就成为 一台发电机,可以向绳系卫 星和牵引它的航天器供电
太空悬绳发电
1992年和1996年,意大利研制的 绳系卫星,两次由美国航天飞机携 带,在太空进行试验。第一次由于 绳索缠绕,只释放到250米,仅仅 为原计划20公里的1/78,不过倒是 产生了40伏特的电压及1.5毫安的 电流;第二次释放到19.3千米,还 产生了3000伏特电压,但是飞行不 久以后就出现绳索断裂,绳系卫星 也丢失在茫茫太空之中。
电磁感应现象的应用
自行车测速器
变压器
不用电手电筒
发电机
二、发电机
演示实验:发电机发电实验
二、发电机
1、利用电磁感应的原理制成 2、发电机主要由转子和定子组成
发电机的构造
3、发电机发电原理
1)、当转子转到以磁感线垂直时,线圈没有切割磁感线,线圈中没有电流
这个位置也叫平衡位置
2)、当转子转过平衡位置时,线圈切割磁感线,线圈中有电流
2、探究感应电流方向与磁场方向的关系
导体运动方向不变 改变磁场的方向
2、探究感应电流方向与磁场方向的关系
当导体运动方向不变时,感应电流的方向与磁场方向有 关,磁场方向改变,感应电流方向也要发生改变。
结论
电流中感应电流的方向与导体 切割磁感线的___磁___场__的___方__向和 ______运__动__方___向___有关。
电磁感应:闭合电路的一部分导体在 磁场里做切割磁感线运动时,导体中 就会产生电流,这种现象叫电磁感应。
感应电流:由于电磁感应产生的电流 就叫做感应电流
A、磁场能产生电流。
B、能量转化:机械能转化为电能。
刚才做实验时,灵敏电流表指 针左右偏转,说明了什么?
你认为电路中感应电流的方向 可能与哪些因素有关?
1.磁场和导线相对静止;2.磁场和导线相对运动。
怎样从磁场中获得电流呢?
G
G1
操作方法
现象
闭合电路的一部分导体放 (电流表) 说明 在磁场中
导体静止不动
指针不偏转 没电流
导体平行于磁场方向运动 指针不偏转 没电流
导体垂直于磁感线方向运动 指针偏转 有电流
导体在磁场中斜向运动
指针偏转 有电流
当然也可以让磁体运动,导线静止。
3)、当转子继续向下旋转到达以磁感线垂直位置时,线圈没有切割磁感线, 线圈中没有电流
这也相当于平衡位置
4)、当转子继续旋转时,导体切割磁感线方向发生改变,线圈在切割磁感 线, 线圈中有电流
5)、当转子继续旋转,到达平衡位置,线圈没有切割磁感线,线圈中没有 电流。
线圈到达平衡位置,又继续下一个旋转。这也不 断旋转,线圈中就不断有电流产生。
从演示实验可以看出,发电机发电时线 圈中的电流方向呈周期性的改变,这样 的电流叫交变电流,简称交流电。
我国生产的交流电,频率为50HZ (即1S内线圈转动50圈),周期为 0.02S;电流方向改变100次。
发电机发电过程中,把机械能转化为电能。
结论: 一 发电机的工作原理:
电磁感应现象
二 发电机的结构:
3.电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的
__运___动__方__向____和___磁__场__的__方___向____有关。 4.发电机的主要构造分成_定___子__和__转__子__两部分,利用 _电__磁__感___应__现__象__发明了发电机,实现了__机__械____能转
化为电能。
5.交流电是_方__向__和_大___小__在周期改变的电流。我国电 网的交流电频率是__5_0_H__z__,意思电流1秒内周期性变 化_5__0__次。
定子(不转动部分)和转子(转动 的部分)两大部分构成
三 能量转化:
将其他形式的机械能转化为电能
大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。 大型发电机安装转子
本节知识点:
1.丹麦物理学家_奥___斯__特__首先发现了电流周围存在磁 场,英国物理学家_法__拉__第___首先发现了电磁感应现象。 2.电磁感应:_闭___合___电路的一部分导体在磁场里做 _切___割__磁__感__线____运动时,导体中就会产生电流,这种 现象叫_电__磁___感__应___。产生的电流就叫做_感__应__电___流____。
可能与导体切割磁感线的运动方向有关 可能与磁场方向有关
如何用实验的方法发现感应电流 的方向与导体切割磁感线的运动方向 和磁场方向之间的关系?
1、探究感应电流方向与导体运动方向的关系 磁感线方向不变改变导体切割磁感线的运动方向
1、探究感应电流方向与导体运动方向的关系
当磁感线方向不变时,感应电流的方向与导体运动方向 有关,导体运动方向改变,感应电流方向也要发生改变。
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