高中物理选修3-2知识点总结

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第四章 电磁感应

1.两个人物：a.法拉第：磁生电 b.奥斯特：电生磁

2.感应电流的产生条件:a.闭合电路

b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当于电源

③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定： （1）方法一：右手定则

（2）方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同）

④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4.感应电动势大小的计算： （1）法拉第电磁感应定律： A 、内容：闭合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。 B 、表达式：t

n

E ∆∆=φ （2）磁通量发生变化情况 ①B 不变，S 变，S B ∆=∆φ ②S 不变，B 变，BS ∆=∆φ ③B 和S 同时变，12φφφ-=∆ （3）计算感应电动势的公式

①求平均值：t

n E ∆∆=φ

②求瞬时值：BLv E =(导线切割类） ③导体棒绕某端点旋转：ω22

1BL E = 5.感应电流的计算： 瞬时电流：总

总R BLv

R E I =

=

（瞬时切割） 6.安培力的计算：

瞬时值：r

R v

L B BIL F +==22

7.通过截面的电荷量：r

R n t I q +∆=

∆=φ

注意：求电荷量只能用平均值，而不能用瞬时值 8.自感：

（1）定义：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。

（2）决定因素：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，有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。

（3）类型：通电自感和断电自感

（4）单位：亨利（H ）、毫亨（mH)、微亨（H μ）

（5）涡流及其应用

①定义：变压器在工作时，除了在原副线圈中产生感应电动势外，变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。一般来说，只要空间里有变化的磁通量，其中的导体中就会产生感应电流，我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用：a.电磁炉b.金属探测器，飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿

接通电源的瞬间，灯泡A 1较慢地亮起来。

断开开关的瞬间，灯

泡A 逐渐变暗。

第五章 交变电流

一、交变电流的产生 1、原理：电磁感应

2、两个特殊位置的比较：

中性面：线圈平面与磁感线垂直的平面。 ①线圈平面与中性面重合时（S ⊥B ）：磁通量φ最大，0=∆∆t

φ

，e=0，i=0，感应电流方向改变。

②线圈平面平行与磁感线时（S ∥B ）：φ=0，

t

∆∆φ

最大，e 最大，i 最大，电流方向不变。 3、穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的： 取中性面为计时平面：

磁通量：t BS t m ωωφφcos cos == 电动势表达式：t NBS t E e m ωωωsin sin ==

路端电压：t r R RE t U u m m ωωsin sin +== 电流：t r

R E

t I i m m ωωsin sin +== 角速度、周期、频率、转速关系：n f T

πππ

ω222===

二、表征交变电流的物理量

1、瞬时值、峰值（最大值）、有效值、平均值的比较 物理量

物理含义

重要关系

适用情况及说明

瞬时值 交变电流某一时刻的值

t E e m ωsin =

t I i m ωsin = 计算线圈某时刻的受力情况

最大值 最大的瞬时值

ωNBS E m =

ωφm m N E =

r

R E I m

m +=

讨论电容器的击穿电压（耐压值）

有效值 跟交变电流的热效应等效的恒定电流值

对正（余）弦交流电有：

2m E E =

，2

m U

U = 2

m I I =

（1）计算与电流的热效应有关的

量（如功、功率、热量）等 （2）电气设备“铭牌”上所标的

一般是有效值

（3）保险丝的熔断电流为有效值

平均值 交变电流图像中图线与时间轴所夹的面积与时间的比值

计算通过电路截面的电荷量

t

n E ∆∆=φ

__

三、电感和电容对交变电流的作用

电感

电容

对电流的作用 只对交变电流有阻碍作用

直流电不能通过电容器，交流电能通过但有阻碍作用

影响因素

自感系数越大，交流电频率越大，阻碍作用越大，即感抗越大 电容越大，交流电频率越大，阻碍作用越小，即容抗越小

应用

低频扼流圈：通直流、阻交流 高频扼流圈：通低频、阻高频

隔直电容：通交流、隔直流 旁路电容：通高频、阻低频

四.变压器：

1、原、副线圈中的磁通量的变化率相等。

2

1

21n n U U =，1221n n I I =,入出P P =，即2211I U I U =

2、变压器只变换交流，不变换直流，更不变频。

原、副线圈中交流电的频率一样：f 1=f 2 五、电能输送的中途损失：

（1）功率关系：P 1=P 2，P 3=P 4，P 2=P 损+P 3

（2）输电导线损失的电压：U 损=U 2-U 3=I 线R 线

（3）输电导线损耗的电功率：线线线线损损（R U P R I I U P P P 2

2

22

32)=

==-= 六、变压器工作时的制约关系

（1）电压制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n 1/n 2）一定时，输出电压U 2由输入电压决定，即U 2=n 2U 1/n 1，可简述为“原制约副”.

（2）电流制约：当变压器原、副线圈的匝数比（n 1/n 2）一定，且输入电压U 1确定时，原线圈中的电流I 1由副线圈中的输出电流I 2决定，即I 1=n 2I 2/n 1，可简述为“副制约原”. （3）负载制约：①变压器副线圈中的功率P 2由用户负载决定，P 2=P 负1+P 负2+…；②变压器副线圈中的电流I 2由用户负载及电压U 2确定，I 2=P 2/U 2

；③总功率P 总=P 线+P 2. 动态分析问题的思路程序可表示为：

22

2221211I R U I U n n U U U 决定

负载决定−−−−−→−=−−−−→−=1

1111221121)(P U I P I U I U I P P 决定决定−−−−→−=−−−−−−−−→−==