完整版电磁感应知识总结

高中物理选修3-2知识点总结

第四章

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：E n —

t

（2）磁通量发生变化情况

①B不变，S变， B S

②S不变，B变，BS

③B和S同时变,

（3）计算感应电动势的公式

①求平均值：E n ——

t

②求瞬时值：E BLv（导线切割类）电磁感应

③导体棒绕某端点旋转：E -BL2

5.感应电流的计算：

瞬时电流：1 E

R总

2

BLV（瞬时切割）

R总

6.安培力的计算：

瞬时值：F BIL B2L2v

R r

7.通过截面的电荷量：q 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

￡A

遲9 局E

接通电源的瞬间，灯断开开关的瞬间，灯泡A1较慢地亮起来。泡A逐渐变暗。

（4）单位：亨利（H、毫亨（mH）

微亨（H ）

（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

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丄B）:磁通量最大，0, e=0, i=0，感应

t

电流方向改变。

②线圈平面平行与磁感线时（S// B）：=0，最大，e最大，i最大，电流方

t

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：

e E m sin t NBS sin t

RE 路端电压：u U m sin t ——sin

t

R r

电流：i -血t ￡sin t

角速度、周期、频率、转速关系：

2T 2f 2n

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

E m E m I m 重要关系

e E m sin t i I m sin t

NBS

E m

适用情况及说明

计算线圈某时刻的受力情况

讨论电容器的击穿电压（耐压值）

磁通量

m COS t BScos t电动势表达式：

有效值 对正（余）弦交流电

E m

2

跟交变电流的热效应

U m

等效的恒定电流值

U 2

m

2

交变电流图像中图线

平均值与时间轴所夹的面积

E

_______ 与时间的比值

三、电感和电容对交变电流的作用 （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

计算通过电路截面的电荷量

Ui

u MM

电感 电容

Ei 、、，「口匸曰"中 直流电不能通过电容器，交流电能 只对交变电流有阻碍作用 y

通过但有阻碍作用

自感系数越大，交流电频率越大，电容越大，交流电频率越大，阻碍 阻碍作用越大，即感抗越大 作用越小，即容抗越小 低频扼流卷：通直流、阻交流 隔直电容：通交流、隔直流 对电流的作用 影响因素 应用

高频扼流卷：通低频、阻高频 旁路电容：通高频、阻低频 1四.变压器： 1、原、副线圈中的磁通量的变化率相等。 U 1 U 2 I i ￡2 n i P 入，即 U 1I 1 U 2I 2

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：R=R ，P a =P 4，P 2=P 损+P 3 （2） 输电导线损失的电压：U 损=U-U 3=I 线R 线 （3）输电导线损耗的电功率：P 损P 2 P 3 U 损I 线I 线R 戋（旦）2R 线

U 2

六、变压器工作时的制约关系

（1）电压制约：当变压器原、畐懺圈的匝数比（n/n2）一定时，输出电压U2由输入电压决定，即U2=n2U/n i,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/n?）—定，且输入电压U确定时，原线圈中的电流11由副线圈中的输出电流12决定，即11=nJJn 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P2由用户负载决定，B=P负i+P负2+…；②变压器副线圈中的电流丨2由用户负载及电压U2确定，l2=P2/U2；③总功率P总=卩线+FL

动态分析问题的思路程序可表示为：

U1 n1I

2

U2

U U 2 n2

U i

决定U2

R负载

决定

P i P2U1U1 I2U2) l

决定

P i I1U1

决定

第六章传感器

光敏电阻在光照射下电阻变化的原因： 有些物质，例如硫化镉，是一种半导

体材料，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多， 导电性变好。光照越强，光敏电阻阻值越小。 金属导体的电阻随温度的升高而增大， 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，

且阻值随温度变化非常明显。? 1.光敏电阻

2 ?热敏电阻和金属热电阻 3. 电容式位移传感器

4. ------------------------- 力传感器 将力信号转化为电流信号的元件。

5. 霍尔元件

霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。

外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力，在导体板的一侧聚集，在导体板的另一 侧会出现多余的另一种电荷，从而形成横向电场；横向电场对电子施加与洛伦兹 力方向相反的静电力，当静电力与洛伦兹力达到平衡时，导体板左右两例会形成 稳定的电压，被称为霍尔电势差或霍尔电压U H ，U H k-IB . （d 为薄片的厚度，

d

k 为霍尔系数）

1. 传感器应用的-

2. 传感器应用： 般模式

-s

力传感器的应用一- —电子秤 \ /,

温度传感器的应用- ――电熨斗、电饭锅、测温仪 f 1 光传感器的应用一- —鼠标器、火灾报警器

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