高中物理必备知识点:法拉第电磁感应定律
电磁感应中的法拉第电磁感应定律知识点总结
电磁感应中的法拉第电磁感应定律知识点总结法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的定律之一,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
它是电磁感应理论的基础,对于理解电磁感应现象以及应用于电磁场中的各种设备具有重要意义。
本文将对法拉第电磁感应定律的相关知识点进行总结。
一、法拉第电磁感应定律的表述法拉第电磁感应定律的表述有两种形式,分别为积分形式和微分形式。
1. 积分形式:当一个闭合回路中的磁通量发生变化时,该回路中会产生感应电动势,其大小等于磁通量的变化率。
数学表达为:ε = -ΔΦ/Δt其中,ε表示感应电动势,ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt表示时间的变化量。
2. 微分形式:当回路中的导线运动时,感应电动势的大小等于磁感应强度与导线长度的乘积与运动速度的乘积再乘以负号。
数学表达为:ε = -B * l * v其中,ε表示感应电动势,B表示磁感应强度,l表示导线长度,v表示导线的运动速度。
二、导体中的感应电流根据法拉第电磁感应定律,当导体中存在感应电动势时,就会产生感应电流。
感应电流的大小与感应电动势以及导体的电阻有关。
感应电流的方向满足右手定则,即当手指指向导线的运动方向时,拇指指向的方向即为感应电流的方向。
三、电磁感应的应用法拉第电磁感应定律在现实生活中有着广泛的应用,以下是几个应用示例:1. 发电机:发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能。
当导体在磁场中运动时,感应电动势产生,从而产生电流,实现电能的转换。
2. 变压器:变压器也是基于电磁感应原理工作的。
通过交变电压在一组线圈中产生交变磁场,从而在另一组线圈中感应出电动势,实现电能的输送和转换。
3. 感应加热:利用电磁感应加热的原理,可实现对金属材料的快速加热。
当金属材料处于变化的磁场中时,感应电流在其内部产生摩擦,从而产生热能。
四、感应电动势的影响因素1. 磁感应强度:磁感应强度越大,感应电动势越大。
2. 磁场的变化率:磁场变化越快,感应电动势越大。
2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流
ΔΦ
面积随时间变化(动生)
ΔΦ=B·ΔS
E=nB
磁场随时间变化(感生)
ΔΦ=ΔB·S
Δ
E=nS
Δ
ΔΦ=Φ末-Φ初
2 2 −1 1
E=n
Δ
面积和磁场同时随时间变化
E
Δ
Δ
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
(2)应用法拉第电磁感应定律的注意事项
Δ
①公式E=n
Δ
求解的是一个回路中某段时间内的平均感应电动势,只有在磁通量均
Δ
(
√
(2)穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势也越大.
(
✕ )
(3)穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大.
(
√
(4)线圈匝数n越多,磁通量越大,感应电动势也越大.
(
✕ )
)
)
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
2如图,电流表与螺线管组成闭合回路.判断下列说法的正误.
(1)磁铁快速插入螺线管时比慢速插入螺线管时电流表指针偏转大.
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第2讲
法拉第电磁感应定律、自感和涡流
命题点1 平均电动势与瞬时电动势的计算
1. 如图所示,可绕固定轴OO'转动的正方形单匝金属线框的边长为L,线框从水平位
置由静止释放,经过时间t到达竖直位置,此时ab边的速率为v.设线框始终处在方向
竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中,求:
(1)这个过程中线框中的平均感应电动势;
驱动.
2.科学思维:通过类比法,理解感生电场和静电场的区别;应用法拉第电磁感应定
律计算感应电动势的大小.
3.科学探究:通过对法拉第电磁感应定律、自感现象和涡流现象的探究,掌握对实
2025高考物理总复习法拉第电磁感应定律自感和涡流
最接近
A.0.30 V C.0.59 V
√B.0.44 V
D.4.3 V
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律 E=ΔΔΦt ,可得 E1=ΔΔBt S1,E2= ΔΔBt S2,E3=ΔΔBt S3,三个线圈产生的感应电动势方向相同, 故 E=E1+E2+E3=103×(1.02+1.22+1.42)×10-4 V= 0.44 V,故选 B。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
根据法拉第电磁感应定律有 I=ER=ΔΔBt ·RS 可得电流之比为 I1∶I2∶I3=2∶2∶ 3 即I1=I2>I3,故选C。
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< 考点二 >
导体切割磁感线产生感应电动势
考点二 导体切割磁感线产生感应电动势
1.导体平动切割磁感线产生感应电动势的算式E=Blv的理解 在匀强磁场中,B、l、v三者互相垂直。如果不相互垂直,
考点一 电磁感应现象的理解和判断
判断正误
1.Φ=0,ΔΔΦt 不一定等于0。( √ ) 2.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势也越大。( × ) 3.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大。( √ ) 4.线圈匝数n越多,磁通量越大,产生的感应电动势也越大。( × )
考点一 电磁感应现象的理解和判断
考点一 电磁感应现象的理解和判断
拓展 若匀强磁场垂直向里且均匀增大,则图中a、b两点比较,__a__点 电势高。
考点一 电磁感应现象的理解和判断
总结提升
判断感应电路中电势高低的方法
考点一 电磁感应现象的理解和判断
例2 (2022·全国甲卷·16)三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框,正
方形线框的边长与圆线框的直径相等,圆线框的半径与正六边形线框的
高中物理精品课件:法拉第电磁感应定律及其应用
H。
10-6
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
种电流看起来像水的漩涡,所以叫涡流。
3.电磁阻尼
导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是
阻碍 导体的运动。
4.电磁驱动
如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生
到安培力而运动起来。
感应电流
使导体受
第2节
法拉第电磁感应定律及其应用
一、法拉第电磁感应定律
1.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。
感应电动势与匝数有关
(2)公式:E=n
,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= + 。
2.导体切割磁感线的情形
场区内从b到c匀速转动时,回路中始终有电流,则此过程中,下列说法正确
的有(
) 答案 AD
A.杆OP产生的感应电动势恒定
B.杆OP受到的安培力不变
C.杆MN做匀加速直线运动
D.杆MN中的电流逐渐减小
6.如图所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应
强度为B,方向垂直于纸面向内。一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以
B.金属框中电流的电功率之比为4∶1
C.金属框中产生的焦耳热之比为4∶1
D.金属框ab边受到的安培力方向相同
答案 B
素养点拨1.应用法拉第电磁感应定律解题的一般步骤
(1)分析穿过闭合电路的磁场方向及磁通量的变化情况;
(2)利用楞次定律确定感应电流的方向;
(3)灵活选择法拉第电磁感应定律的不同表达形式列方程求解。
高二物理必修三电磁感应知识点
高二物理必修三电磁感应知识点电磁感应是物理学中的一个重要概念,是指由磁场的变化引起的感应电流或感应电动势。
电磁感应在我们日常生活中有着广泛的应用,例如发电机、变压器等。
下面将介绍高二物理必修三中的相关电磁感应知识点。
一、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定律。
它的表达式如下:ε = - N ∆Φ/∆t其中,ε表示感应电动势,N表示线圈匝数,∆Φ表示磁通量的变化量,∆t表示时间的变化量。
二、感应电动势的方向根据“左手定则”,我们可以确定感应电动势的方向。
左手握住导线,拇指指向运动方向,其他四指弯曲的方向即为感应电流的方向。
三、自感和互感自感是指磁场变化时,线圈自身感应出的感应电动势。
互感是指线圈之间的磁场相互影响而产生的感应电动势。
四、楞次定律楞次定律描述了感应电流的方向,根据楞次定律,感应电流的方向总是阻碍引起它产生的磁场的变化。
五、电感电感是指电流在闭合线路内感应自生电动势的能力。
它的单位是亨利,常用的符号是L。
电感和线圈匝数、磁通量以及线圈的几何尺寸有关。
六、互感系数互感系数是用来描述两个线圈之间互相影响程度的物理量。
两个线圈的互感系数越大,它们之间的互感效应就越强。
七、电磁感应的应用1. 发电机:通过恒定的磁场和旋转的线圈,将机械能转化成电能。
2. 变压器:利用电磁感应的原理,改变交流电的电压和电流。
3. 电磁感应炉:利用感应电流的热效应,将电能转化为热能,用于熔炼和加热等工艺。
4. 感应电动机:利用交变磁场在导体内产生感应电流,使电动机转动。
以上是关于高二物理必修三电磁感应的相关知识点。
通过学习和理解这些知识,我们可以更好地理解电磁感应的原理和应用。
电磁感应是现代社会中不可或缺的一部分,它在工业、交通、通信等各个领域都有着广泛的应用,对我们的生活产生着深远的影响。
希望通过本文的介绍,能为大家对电磁感应有更深入的认识和理解。
高中物理电磁感应知识点
高中物理电磁感应知识点电磁感应是物理学中的一个重要概念,它揭示了电流和磁场之间的相互作用关系。
在高中物理学习中,电磁感应是一个基础而又关键的知识点。
本文将全面介绍高中物理电磁感应的相关内容,包括法拉第电磁感应定律、电磁感应中的现象和应用。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心定律。
它由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出,描述了磁场变化引起感应电动势的现象。
法拉第电磁感应定律可以用公式表示为:ε = - N dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,N表示线圈匝数,Φ表示穿过线圈的磁通量,t表示时间,dΦ/dt表示磁通量的变化率。
根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,在线圈两端会产生感应电动势。
二、电磁感应中的现象电磁感应不仅仅是一个理论概念,它还对我们的日常生活中的很多现象具有重要的解释作用。
下面我们将介绍几个与电磁感应相关的现象:1. 电磁感应产生的感应电动势可以驱动电流。
当一个导体处于磁场中,并且磁场的磁感应强度发生变化时,导体两端将产生感应电动势,从而驱动电流的产生。
2. 线圈中的电流会产生磁场。
根据安培环路定理,电流在线圈中会产生一个与磁感应方向相关的磁场,这种现象称为电磁感应的互感现象。
3. 动生电动势和恒定磁场的运动。
当一个导体在磁场中做匀速直线运动时,如果导体与磁场垂直且运动方向与磁力线平行,导体两端将产生动生电动势。
三、电磁感应的应用电磁感应不仅仅是物理学的一个理论概念,它还具有重要的实际应用价值。
下面我们将介绍一些电磁感应的应用:1. 发电机。
发电机是利用电磁感应原理将机械能转化为电能的设备。
通过机械转子与磁场之间的相对运动,产生感应电动势,从而在外部电路中产生电流。
2. 电能转换。
电磁感应定律还可以用于电能转换。
例如,变压器利用电磁感应原理将交流电的电压调高或调低。
3. 感应电磁炉。
感应电磁炉也是一种利用电磁感应原理的家用电器。
它通过感应线圈产生一个交变磁场,从而将电能转化为热能,使食物迅速加热。
高三总复习 法拉第电磁感应定律
物理总复习:法拉第电磁感应定律【考点梳理】考点一、法拉第电磁感应定律一、感应电动势1、感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
产生感应电动势的那部分导体相当于电源。
只要穿过回路的磁通量发生改变,在回路中就产生感应电动势。
2、感应电动势与感应电流的关系感应电流的大小由感应电动势和闭合回路的总电阻共同决定,三者的大小关系遵守闭合电路欧姆定律,即E I R r=+。
二、法拉第电磁感应定律要点诠释:1、法拉第电磁感应定律感应电动势的大小跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比。
E nt φ∆=∆,其中n 为线圈匝数。
2、法拉第电磁感应定律内容的理解(1)感应电动势的大小:E nt φ∆=∆。
公式适用于回路磁通量发生变化的情况,回路不一定要闭合。
(2)φ∆不能决定E 的大小,t φ∆∆才能决定E 的大小,而t φ∆∆与φ∆之间没有大小上的联系。
(3)当φ∆仅由B 的变化引起时,则B E nSt ∆=∆; 当φ∆仅由S 的变化引起时,则S E nBt ∆=∆。
(4)公式E n tφ∆=∆中,若t ∆取一段时间,则E 为t ∆这段时间内的平均值。
当磁通量不是均匀变化的,则平均电动势一般不等于初态与末态电动势的算术平均值。
三、导体切割磁感线时的感应电动势要点诠释:1、导体垂直切割磁感线时, 感应电动势可用E BLv =求出,式中L 为导体切割磁感线的有效长度。
若导线是曲折的,则L 应是导线的有效切割长度。
2、导体不垂直切割磁感线时,即v 与B 有一夹角θ,感应电动势可用sin E BLv θ=求出。
四、磁通量φ、磁通量变化量φ∆、磁通量变化率tφ∆∆的比较 要点诠释:1、φ是状态量,是某时刻穿过闭合回路的磁感线条数,当磁场与回路平面垂直时,BS φ=。
2、φ∆是过程量,它表示回路从某一时刻变化到另一时刻回路的磁通量的增量,即21φφφ∆=-。
3、 tφ∆∆表示磁通量变化的决慢,即单位时间内磁通量的变化,又称为磁通量的变化率。
2025年高考物理-法拉第电磁感应定律的理解及应用(解析版)
法拉第电磁感应定律的理解及应用考点考情命题方向考点法拉第电磁感应定律2024年高考甘肃卷2024年高考广东卷2024年高考北京卷2023年高考湖北卷2023高考江苏卷2022年高考天津卷法拉第电磁感应定律是电磁感应的核心知识点,年年考查,一般与安培力、动力学、功和能结合考查。
题型一对法拉第电磁感应定律的理解及应用1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I =ER +r.2.感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)当ΔΦ仅由B 的变化引起时,则E =nΔB ·S Δt ;当ΔΦ仅由S 的变化引起时,则E =n B ·ΔSΔt;当ΔΦ由B 、S 的变化同时引起时,则E =n B 2S 2-B 1S 1Δt ≠n ΔB ·ΔSΔt.3.磁通量的变化率ΔΦΔt 是Φ-t 图象上某点切线的斜率.1(2024•泰州模拟)如图所示,正三角形ABC 区域存在方向垂直纸面向里、大小随时间均匀增加的磁场。
以三角形顶点C 为圆心,粗细均匀的铜导线制成圆形线圈平行于纸面固定放置,则下列说法正确的是()A.线圈中感应电流的方向为顺时针B.线圈有扩张趋势C.线圈所受安培力方向与AB 边垂直D.增加线圈匝数,线圈中感应电流变小【解答】解:AB 、磁场垂直纸面向里,磁感应强度增大,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的方向为逆时针。
因感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化,所以线圈有收缩趋势,故AB 错误;C 、线圈的有效长度与AB 边平行,根据左手定则可知,线圈所受安培力方向与AB 边垂直,故C 正确;D 、设B =kt (k >0,且为常数),圆形线圈的半径为l ,电阻为R 。
2023年高考物理热点复习:法拉第电磁感应定律 自感现象(附答案解析)
第1页(共22页)2023年高考物理热点复习:法拉第电磁感应定律
自感现象【2023高考课标解读】
1.能应用法拉第电磁感应定律E =n
ΔΦΔt
和导线切割磁感线产生电动势公式E =Blv 计算感应电动势.2.会判断电动势的方向,即导体两端电势的高低.3.理解自感现象、涡流的概念,能分析通电自感和断电自感.
【2023高考热点解读】
一、法拉第电磁感应定律
1.感应电动势
(1)感应电动势: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: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.
(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:遵循闭合电路的欧姆定律,即I =E R +r .3.导体切割磁感线时的感应电动势
(1)导体垂直切割磁感线时,感应电动势可用E =Blv 求出,式中l 为导体切割磁感线的有效长度;
(2)导体棒在磁场中转动时,导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动
产生感应电动势E =Bl v -=12Bl 2ω(平均速度等于中点位置的线速度12
lω).二、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动
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,由于自感而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L 的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关.
2.涡流现象。
高中物理磁场中的法拉第电磁感应定律
高中物理磁场中的法拉第电磁感应定律在高中物理的学习中,磁场中的法拉第电磁感应定律无疑是一个极其重要的知识点。
它不仅是电磁学的核心内容之一,也是理解许多现代科技设备工作原理的基础。
让我们先来了解一下什么是法拉第电磁感应定律。
简单来说,法拉第电磁感应定律指出: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。
这一定律用公式来表示就是:$E =n\dfrac{\Delta \Phi}{\Delta t}$,其中$E$表示感应电动势,$n$表示线圈的匝数,$\Delta \Phi$表示磁通量的变化量,$\Delta t$表示变化所用的时间。
那磁通量又是什么呢?磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。
它的计算公式是$\Phi = BS\cos\theta$,其中$B$表示磁感应强度,$S$表示面积,$\theta$则是磁感应强度和面积法线方向的夹角。
为了更深入地理解法拉第电磁感应定律,我们来看几个实际的例子。
假设我们有一个矩形线圈在匀强磁场中匀速转动。
当线圈平面与磁场方向平行时,磁通量为零;当线圈平面与磁场方向垂直时,磁通量最大。
在这个转动过程中,磁通量不断变化,从而产生了感应电动势。
再比如,一个导体棒在磁场中做切割磁感线运动。
当导体棒的速度、磁场强度以及导体棒的长度等因素发生变化时,通过导体棒的磁通量也会发生变化,进而产生感应电动势。
法拉第电磁感应定律有着广泛的应用。
在发电机中,通过转动线圈或者移动磁场,使磁通量发生变化,从而产生感应电动势,向外输出电能。
变压器则是利用法拉第电磁感应定律来改变交流电压的大小。
在日常生活中,很多电器设备也都离不开法拉第电磁感应定律。
比如电磁炉,它利用变化的磁场在锅底产生感应电流,从而实现加热的目的。
理解法拉第电磁感应定律,需要注意一些关键的要点。
首先,感应电动势的产生与磁通量的变化率有关,而不是磁通量的变化量。
也就是说,变化的快慢对于产生感应电动势至关重要。
高中物理之法拉第电磁感应定律知识点
高中物理之法拉第电磁感应定律知识点1电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
产生的电流叫做感应电流;产生的电动势叫做感应电动势。
2产生感应电流的条件只要闭合回路中磁通量发生变化即△Φ≠0,闭合电路中就有感应电流产生.3磁通量变化的常见情况(Φ改变的方式)①线圈所围面积发生变化,闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S增大或减小②线圈在磁场中转动导致Φ变化。
线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。
如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。
③B随t(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数;或闭合回路变化导致Φ变化(Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的,则在线圈或线框中产生感应电流,因此产生感应电流的条件就是:穿过闭合回路的磁通量发生变化。
4产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合,则只能出现感应电动势,而不会形成持续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化,而不是看回路外面的磁通量变化法拉第电磁感应定律1内容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。
发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源,在电源的内部电流的方向是从低电势流向高电势。
(即:由负到正)①表达式:=?(普适公式)ε∝(法拉第电磁感应定律)感应电动势取决于磁通量变化的快慢ΔB/Δt (即磁通量变化率)和线圈匝数n。
ΔB/Δt是磁场变化率2另一种特殊情况回路中的一部分导体做切割磁感线运动时, 且导体运动方向跟磁场方向垂直。
②E=BLv (垂直平动切割)L是导线的有效切割长度(v 为磁场与导体的相对切割速度)(B不动而导体动;导体不动而B运动)③E= nBSωsin(ωt+Φ);Em=nBSω(线圈与B⊥的轴匀速转动切割)n是线圈匝数注意(1)只适于导体切割磁感线的情况,求即时感应电动势(若v是平均速度则ε为平均值);(2)B,L,v三者相互垂直;(3)对公式ε=BLvsinθ中的θ应理解如下:①当B⊥L,v⊥L时,θ为B和v间夹角,如图(a);②当v⊥L,B⊥v时,θ为L和B间夹角;③当B⊥L,v⊥B时,θ为v和L间夹角。
高中物理_难点重点_电磁感应_2_法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律一、感应电动势 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势, 产生感应电动势的那部分导体相当于电源,其电阻相当于电源内电阻.电动势是标量,为了区别反电动势,可以约定电动势的方向就是电源内部电流的方向.二、感应电动势的大小1.法拉第电磁感应定律(1)内容: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.(2)公式:nt ∆ΦE =∆ (3)公式说明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. ④由tn E ∆∆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. 磁通量Φ 磁通量变化ΔΦ磁通量变化率ΔФ/Δt 物理 意义 某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数穿过某个面的磁通量随时间的变化量 穿过某个面的磁通量随时间变化的快慢 大小计算 Φ=B.S,S 为与B 垂直的面积,不垂直时,取S 在与B 垂直方向上的投影ΔΦ=Φ1-Φ2 ΔΦ=B ·ΔS ΔΦ=S ·ΔB t S B t ∆∆=∆∆Φ. t S t ∆∆B =∆∆Φ 注意 当穿过某个面有方向相反的磁场时,则不能直接用Φ=B ·S .应考虑相反方向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量 开始和转过1800时平面都与磁场垂直,穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2B ·S 而不是零 既不表示磁通量的大小也不表示变化的多少.在Φ-t 图像中,用图线切线的斜率表示附注 线圈平面与磁感线平行时,Φ=0,ΔФ/Δt 最大,线圈平面与磁感线垂直时,Φ最大,ΔФ/Δt 为零2.导体切割磁感线产生的感应电动势(1)公式:E=BL v sin θ(2)对公式的理解①公式只适用于一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时产生的感应电动势的计算,其中L 是导体切割磁感线的有效长度,θ是矢量B 和v 方向间的夹角,且L 与磁感线保持垂直(实际应用中一般只涉及此种情况).②若θ=900,即B ⊥v 时,公式可简化为E=BL v ,此时,感应电动势最大;若θ=00,即B ∥V 时,导体在磁场中运动不切割磁感线,E=0.③若导体是曲折的,则L 应是导体的有效切割长度,即是导体两端点在B 、v 所决定平面的垂线上的投影长度.④公式E=BL v 中,若v 为一段时间内的平均速度,则E 亦为这段时间内感应电动势的平均值;若v 为瞬时速度,则E 亦为该时刻感应电动势的瞬时值.⑤直导线绕其一端在垂直匀强磁场的平面内转动,产生的感应电动势运用公式E=BL v 计算时,式中v 是导线上各点切割速度的平均值,20L v ω+= ,所以122L ωE = 3.反电动势:反电动势对电路中的电流起削弱作用.三、公式n t ∆ΦE =∆和sin Lv θE =B 的比较 1.E= n t∆∆Φ求的是回路中Δt 时间内的平均电动势.2.E=BL v sin θ既能求导体做切割磁感线运动的平均电动势,也能求瞬时电动势.v 为平均速度,E 为平均电动势;v 为瞬时速度,E 为瞬时电动势.其中L 为有效长度.(1)E=BL v 的适用条件:导体棒平动垂直切割磁感线,当速度v 与磁感线不垂直时,要求出垂直于磁感线的速度分量. (2)122L ωE =B 的适用条件:导体棒绕一个端点垂直于磁感线匀速转动切割磁感线.(3)E=nBSωsinωt 的适用条件:线框绕垂直于匀强磁场方向的一条轴从中性面开始转动,与轴的位置无关.若从与中性面垂直的位置开始计时,则公式变为E=nBS ωcos ωt3.公式n t ∆ΦE =∆和E=BL v sinθ是统一的,前者当Δt →0时,E 为瞬时值,后者v 若代入平均速度v ,则求出的是平均值.一般说来,前者求平均感应电动势更方便,后者求瞬时电动势更方便.四、直导线感应电动势直导体绕其一点在垂直匀强磁场的平面内以角速度ω转动,切割磁感线,产生的感应电动势的大小为:(1)以中点为轴时 Ε=0(2)以端点为轴时 122L ωE =B (平均速度取中点位置线速度v =ωL/2)(3)以任意点为轴时122()122L L ωE =B -(与两段的代数和不同)1. 关于电路中感应电动势的大小,下列说法正确的是( )A.穿过电路的磁通量越大,感应电动势就越大B.电路中磁通量的改变量越大,感应电动势就越大C.电路中磁通量改变越快,感应电动势就越大D.若电路中某时刻磁通量为零,则该时刻感应电流一定为零2. 如图所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P,Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计,则( )A.杆由O到P的过程中,电路中电流变大B.杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大C.杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变D.杆通过O处时,电路中电流最大3. 如图所示,圆形线圈中串联了一个平行板电容器,圈内有磁场,磁通量Φ随时间按正弦规律变化.以垂直纸面向里的磁场为正,从t=0开始,在平行板电容器中点释放一个电子,若电子运动中不会碰到板,关于电子在一个周期内的加速度的判断正确的是( )A.第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越小B.第二个T/4内,加速度方向向上,大小越来越大C.第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越大D.第三个T/4内,加速度方向向下,大小越来越小4. 穿过一个电阻为1Ω的单匝闭合线圈的磁通量,始终是每1s均匀地减少2Wb,则A.线圈中的感应电动势一定是每秒减少2VB.线圈中的感应电动势一定是2VC.线圈中的感应电流一定是每秒减少2AD.线圈中的感应电流一定是2A5. 将一条形磁铁缓慢或者快速插入到闭合线圈中的同一位置处,不发生变化的物理量是( )A.磁通量的变化量B.磁通量的变化率C.感应电流的大小D.流过导体横截面的电荷量6. 一直升飞机停在南半球的地磁极上空,该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为B,直升飞机螺旋桨叶片的长度为L,螺旋桨转动的频率为f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨按顺时针方向转动.螺旋桨叶片的近轴端为a,远轴端为b,如图9-2-7所示.如果忽略a到转轴中心线的距离,用E表示每个叶片中的感应电动势,则( )A.Ε=πfL2B,且a点电势低于b点电势B.Ε=2πfL2B,且a点电势低于b点电势C.Ε=πfL2B,且a点电势高于b点电势D.Ε=2πfL2B,且a点电势高于b点电势7. 如图所示,在匀强磁场中固定放置一根串接一电阻R的直角形金属导轨aOb(在纸面内),磁场方向垂直纸面朝里,另有两根金属导轨c、d分别平行于Oa、Ob放置.保持导轨接触良好,金属导轨的电阻不计.现经历以下四个过程:①以速率v移动d,使它与Ob的距离增大一倍;②再以速率v移动c,使它与Oa的距离减小一半;③然后,再以速率2v移动c,使它回到原处;④最后以速率2v移动d,使它也回到原处.设上述四个过程中通过电阻R的电荷量的大小依次为Q1、Q2、Q3和Q4,则( )A.Q1=Q2=Q3=Q4B.Q1=Q2=2Q3=2Q4C.2Q1=2Q2=Q3=Q4 C.Q1≠Q2=Q3≠Q48. 一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中, 磁场的方向与线圈平面成300角, 若磁感应强度在0.05s内由0.1T 增加到0.5T,则0.05s始末通过线圈的磁通量分别为W b和Wb;在此过程中穿过线圈的磁通量的变化量为Wb;磁通量的平均变化率为 Wb/s;线圈中的感应电动势的大小为 V.9. 如图所示,A、B两个闭合线圈用同样导线制成,匝数均为10匝,半径r A=2r B,图示区域内有磁感应强度均匀减小的匀强磁场,则A、B线圈中产生的感应电动势之比为E A:E B= ,两线圈中产生的感应电流之比为I A:I B= .1. 如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆环内有垂直于平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右端.电路的固定电阻为R,其余电阻不计.试求MN从圆环的左端滑到右端的过程中,电阻R上的电流的平均值及通过的电荷量.2. 如图所示,边长为a的正方形闭合线框ABCD在匀强磁场中绕AB边匀速转动,磁感应强度为B,初始时刻线框所在平面与磁感线垂直,经过t时间转过1200角,求:(1)线框内感应电动势在t时间内的平均值;(2)转过1200角时感应电动势的瞬时值.3.如图所示,矩形线圈abcd由n=50匝组成,ab边长L1=0.4m,bc边长L2 =0.2m,整个线圈的电阻R=2Ω,在B=0.1T的匀强磁场中,以短边中点的连线为轴转动,ω=50rad/s,求:(1)线圈从图示位置转动900过程中的平均电动势;(2)线圈转过900时的瞬时电动势.4. 如图所示,长为6m的导体AB在磁感强度B=0.1T的匀强磁场中,以AB上的一点O为轴,沿着顺时针方向旋转。
法拉第电磁感应定律知识点
法拉第电磁感应定律知识点导言:法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一,由英国科学家迈克尔·法拉第于1831年提出。
该定律规定了导体中的电流与磁场之间相互作用的关系,为电磁感应现象的解释提供了基础。
本文将介绍法拉第电磁感应定律的相关知识点,包括定律的内容、表达形式、适用条件以及应用领域等方面。
一、法拉第电磁感应定律的内容法拉第电磁感应定律指出,当导体中存在磁场时,通过导体的磁通量的变化将产生感应电动势,从而导致电流的产生。
该定律可用一下公式来表示:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间,d/dt表示对时间的导数。
根据这个公式,当磁通量的变化率较大时,感应电动势的大小也会增大,进而导致更大的电流。
二、法拉第电磁感应定律的表达形式法拉第电磁感应定律可以有不同的表达形式,根据具体情况选择不同的表示方式。
最常见的表达形式为涡旋电场定律和楞次定律。
1. 涡旋电场定律涡旋电场定律是法拉第电磁感应定律的一种表达形式,它描述了磁场变化时涡旋电场的产生。
根据这个定律,涡旋电场的旋度等于磁场的变化率。
涡旋电场的方向垂直于磁场的变化率和磁场的方向,其大小与磁场变化率成正比。
2. 楞次定律楞次定律是法拉第电磁感应定律的另一种表达形式,它描述了感应电流的产生与闭合回路的磁通量变化的关系。
楞次定律表示,闭合电路中的感应电动势等于该电路所围面积的磁通量的变化率。
根据楞次定律,在闭合电路中产生的感应电流的方向会阻碍磁通量的变化。
三、法拉第电磁感应定律的适用条件法拉第电磁感应定律的适用条件主要包括磁场的变化和导体的运动。
1. 磁场的变化法拉第电磁感应定律适用于磁场的变化情况。
当磁场的强度、方向或面积发生变化时,就会产生磁通量的变化,从而导致感应电动势和感应电流的产生。
2. 导体的运动在导体运动的过程中,如果导体相对于磁场的速度改变,也会导致磁通量的变化,从而产生感应电动势。
这是因为导体的运动会改变导体中自由电荷的分布情况,进而影响电流的产生。
高中物理必备知识点法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律『夯实基础知识』1、法拉第电磁感应定律:量的变化率成正比。
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通在电磁感应现象中,??,其中n公式:为线圈的匝数。
nE=t?法拉第电磁感应定律的理解??nE=发生变(1当线圈面积)S不变,垂直于线圈平面的磁场B的两种基本形式:①t?SS?BB?不变,垂直于磁场发生变化时,的线圈面积S。
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表示回路中(3)磁通量的变化率。
磁通量的变化率t????图象上某点切线的斜率。
平均感应电动势的大小,是与以及没有必然联系。
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《法拉第电磁感应定律》 知识清单
《法拉第电磁感应定律》知识清单一、法拉第电磁感应定律的发现在物理学的发展历程中,法拉第电磁感应定律的发现具有里程碑式的意义。
19 世纪初,丹麦科学家奥斯特发现了电流的磁效应,这一发现揭示了电和磁之间存在着紧密的联系。
此后,科学家们开始致力于探索磁能否产生电的问题。
迈克尔·法拉第经过多年的不懈努力和实验研究,终于在 1831 年发现了电磁感应现象,并总结出了法拉第电磁感应定律。
法拉第的发现并非偶然,他通过大量的实验,不断尝试各种可能的情况,从失败中吸取教训,最终取得了重大突破。
二、法拉第电磁感应定律的内容法拉第电磁感应定律指出: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。
如果用 E 表示感应电动势,ΔΦ 表示磁通量的变化量,Δt 表示变化所用的时间,那么法拉第电磁感应定律可以表示为:E =nΔΦ/Δt (其中 n 为线圈的匝数)这个公式表明,感应电动势的大小取决于磁通量变化的快慢,而不是磁通量变化的多少。
三、理解磁通量磁通量是一个重要的物理概念,用Φ 表示。
磁通量等于磁感应强度 B 与垂直于磁场方向的面积 S 的乘积,即Φ = BS。
需要注意的是,如果磁场方向与面积方向不垂直,那么需要将面积投影到垂直磁场的方向上再进行计算。
磁通量是标量,但有正负之分。
磁通量的正负取决于规定的正方向,如果磁通量的方向与规定的正方向相同,则磁通量为正;反之,则为负。
四、法拉第电磁感应定律的应用1、发电机法拉第电磁感应定律是发电机工作的基础原理。
在发电机中,通过转动线圈,使线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电动势,向外输出电能。
2、变压器变压器也是基于法拉第电磁感应定律工作的。
通过改变原、副线圈的匝数,来改变磁通量的变化率,从而实现电压的升高或降低。
3、电磁感应中的电路问题在电磁感应现象中产生的感应电动势会在闭合回路中形成感应电流。
这时候需要结合电路的知识,如欧姆定律等,来分析电路中的电流、电压和电阻等问题。
物理高中物理电磁感应知识点详解
物理高中物理电磁感应知识点详解物理电磁感应知识点详解物理学中的电磁感应是指,由于导体内部电荷的自由运动以及其周围电场和磁场的变化而产生的电流现象。
电磁感应是电磁学的重要基础知识之一,也是高中物理课程的重要内容之一。
本文将对高中物理电磁感应的相关知识点进行详细解析。
一、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律,也称法拉第一定律,是描述电磁感应现象的基本定律之一。
该定律表述如下:当导体中的磁通量发生变化时,导体中将产生感应电动势,其大小与磁通量的变化率成正比。
二、法拉第电磁感应定律的数学表达式法拉第电磁感应定律可以用数学公式表示如下:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,单位为伏特(V);Φ表示磁通量,单位为韦伯(Wb);t表示时间,单位为秒(s)。
三、电磁感应中的正负号规定根据法拉第电磁感应定律的数学表达式,可以得知感应电动势的正负号是与磁通量的变化率有关的。
当磁通量增加时,导体中的感应电动势为负值;当磁通量减少时,导体中的感应电动势为正值。
四、电磁感应中的楞次定律楞次定律是描述电磁感应过程中产生感应电流的规律。
根据楞次定律,感应电动势的方向总是使产生它的原因减弱或抵消。
五、电磁感应中的诺依斯定律诺依斯定律是描述电磁感应过程中感应电流的规律。
根据诺依斯定律,感应电流的方向总是使产生它的磁场与引起感应电流变化的磁场相反。
六、电磁感应中的互感现象互感是指两个或多个线圈之间通过磁耦合而产生感应电动势的现象。
根据互感现象,当一个线圈中的电流发生变化时,经过磁耦合的另一个线圈中就会产生感应电动势和感应电流。
七、电磁感应在实际应用中的重要性电磁感应在实际应用中具有广泛的应用价值。
例如,变压器是利用电磁感应的原理来实现电能的变换和传输;感应电磁炉是利用电磁感应的原理产生高频电磁场,从而加热铁制物体;发电机利用电磁感应原理将机械能转化为电能等。
八、电磁感应的相关实验为了更好地理解和验证电磁感应的知识点,学生们常常会进行一些与电磁感应相关的实验。
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法拉第电磁感应定律『夯实基础知识』 1、法拉第电磁感应定律:在电磁感应现象中,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: tnE ∆∆ϕ=,其中n 为线圈的匝数。
法拉第电磁感应定律的理解 (1)tn ∆∆ϕ=E 的两种基本形式:①当线圈面积S 不变,垂直于线圈平面的磁场B 发生变化时,t B S nE ∆∆=;②当磁场B 不变,垂直于磁场的线圈面积S 发生变化时,tSB n E ∆∆=。
(2)感应电动势的大小取决于穿过电路的磁通量的变化率t∆∆ϕ,与φ的大小及△φ的大小没有必然联系。
(3)若t ∆∆ϕ为恒定(如:面积S 不变,磁场B 均匀变化,k tB=∆∆,或磁场B 不变,面积S 均匀变化,'=∆∆k tS),则感应电动势恒定。
若t ∆∆ϕ为变化量,则感应电动势E 也为变化量,t nE ∆∆ϕ=计算的是△t 时间内平均感应电动势,当△t→0时,tn E ∆∆ϕ=的极限值才等于瞬时感应电动势。
2、磁通量ϕ、磁通量的变化ϕ∆、磁通量的变化率t∆∆ϕ(1)磁通量ϕ是指穿过某面积的磁感线的条数,计算式为θϕsin BS =,其中θ为磁场B 与线圈平面S 的夹角。
(2)磁通量的变化ϕ∆指线圈中末状态的磁通量2ϕ与初状态的磁通量1ϕ之差,12ϕϕϕ-=∆,计算磁通量以及磁通量变化时,要注意磁通量的正负。
(3)磁通量的变化率。
磁通量的变化率t∆∆ϕ是描述磁通量变化快慢的物理量。
表示回路中平均感应电动势的大小,是t -ϕ图象上某点切线的斜率。
t∆∆ϕ与ϕ∆以及ϕ没有必然联系。
3、对公式E =Blv 的研究 (1)公式的推导取长度为1的导体棒ab ,强度垂直于磁场方向放在磁感强度为B 的匀强磁场中,当棒以速度v 做垂直切割磁感线运动时,棒中自由电子就将受到洛仑兹力f b =evB 的作用,这将使的a 、b 两端分别积累起正、负电荷而在棒中形成电场,于是自由电子除受f b 作用外又将受到电场力f c =eE ,开始a 、b 两端积累的电荷少,电场弱,f c 小,棒两端积累的电荷继续增加,直至电场力与洛仑兹力平衡:f c =f B 。
由于f B 移动电荷,使得做切割磁感线运动的ab 棒形成一个感应电源,在其外电路开路的状态下,电动势(感应电动势)与路端电压相等,即E =U ab =El ,于是由evB f le l U ef B ab e ====ε,便可得E = lvB (2)与公式E =t∆φ∆的比较。
当把法拉第电磁感应定律E =t∆φ∆中的∆Φ理解为切割导体在t ∆时间内“扫过的磁通量”时,就可用E =t∆φ∆直接推导出。
因此公式E = lvB 实际上可以理解为法拉第电磁感应定律在导体切割磁感线而发生电磁感应现象这种特殊情况下的推论。
一般地说,公式E = lvB 只能用于计算导体切割磁感线时产生的感应电动势。
公式E =t ∆φ∆则可以用来计算所有电磁感应现象中产生的感应电动势;但公式E =t∆φ∆只能用于计算在t ∆时间内的平均感应电动势,而公式E = lvB 则既可以用来计算某段时间内的平均感应电动势,又可以用来计算某个时刻的瞬时感应电动势,只要把公式中的v 分别以某段时间内的平均速度或某个时刻的瞬时速度代入即可。
(3)适用条件除了磁场必须是匀强的外,磁感强度B 、切割速度v 、导体棒长度l 三者中任意两个都应垂直的,即B v ,v l ,l B ⊥⊥⊥这三个关系必须是同时成立的。
如有不垂直的情况,应通过正交分解取其垂直分量代入。
(4)公式中l 的意义公式E = lvB 中l 的意义应理解为导体的有效切割长度。
所谓导体的有效切割长度,指的是切割导体两端点的连线在同时垂直于v 和B 的方向上的投影的长度。
(5)公式中v 的意义对于公式E = lvB 中的v ,首先应理解为导体与磁场间的相对速度,所以即使导体不动因则磁场运动,也能使导体切割磁感线而产生感应电动势;其次,还应注意到v 应该是垂直切割速度;另外,还应注意到在“旋转切割”这类问题中,导体棒上各部分的切割速度不同,此时的v 则应理解为导体棒上各部分切割速度的平均值,在数值上一般等于旋转导体棒中点的切割速度。
4、自感现象 1.自感现象(1)当闭合回路的导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势,这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。
这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做自感现象。
通电自感和断电自感R R SL A 1A 2L AL BS L在课本中介绍通电过程产生的自感演示实验中(如图所示),先闭合S ,调节R 1、R ,使两灯均正常发光。
然后断开S 。
重新接通电路时可以看到,跟有铁芯的线圈L 串连的灯泡A 1却是逐渐亮起来的,“逐渐”并不是一个缓慢的长过程,“逐渐”的时间实际是很短的,只是相对同时变化而言。
介绍断电过程产生的自感演示实验中(如图所示),接通电路,灯泡A 正常发光。
断开电路,可以看到灯泡A 没有立即熄灭,相反,它会很亮地闪一下 。
这里很亮地闪一下是有条件的,即S 接通时,流过线圈中的电流要大于流过灯泡中的电流,因为S 断开时,灯泡和线圈组成的回路中的电流,是以线圈中的原电流为初始电流,再减小到零的。
(2)实质:由于回路中流过导体自身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
(3)电流变化特点:由于感应电流总是阻碍线圈中自身电流的增大或减小,故其本身的电流的增大或减小总表现为一种“延缓”效应。
即电流变化的同时产生影响导体中电流变化的因素,此瞬时电流不会发生突变,而是较慢地达到那种变化。
2.自感电动势(1)概念:在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。
其效果表现为延缓导体中电流的变化。
(2)大小:tI LE ∆∆=自 (3)方向:当流过导体的电流减弱时,E 自的方向与原电流的方向相同,当流过导体的电流增强时,E 自的方向与原电流的方向相反。
3.自感系数(1)不同的线圈在电流变化快慢相同的情况下,产生的自感电动势不同;在电学中,用自感系数来描述线圈的这种特性。
用符“L ”表示。
(2)决定因素:线圈的横截面积越大、线圈越长、单位长度上的线圈匝数越多,自感系数越大;有铁芯比无铁芯时自感系数要大得多。
(3)单位:享利,简称“享”,符“H”。
常用的有毫享(mH )和微享(μH)。
1H =103mH =106μH(4)物理意义:表征线圈产生自感电动势本领的大小。
数值上等于通过线圈的电流在1s 内改变1A 时产生的自感电动势的大小。
4.自感现象的应用和防止(1)应用:如日光灯电路中的镇流器,无线电设备中和电容器一起组成的振荡电路等。
利用自感现象,可以适当地增大自感系数。
(2)危害及防止:在自感系数很大而电流又很强的电路中,切断电路的瞬时,会因产生很高的自感电动势而出现电弧,从而危及工作人员和设备的安全,此时可用特制的安全开关。
制作精密电阻时,采用双线绕法,防止自感现象的发生、减小因自感而造成的误差。
也可以通过阻断形成自感所必需的通路或设法减小自感系数来减少自感的危害。
应用: 日光灯原理灯管启动器镇流器~220V静触片U 形双金属动触片氖气1、启动器:基本结构如图所示,它是利用氖管内的氖气放电产生辉光的热效应和双金属片的热学特征,起着自动把电路接通或断开的作用,相当于一个自动开关。
2、镇流器:镇流器是一个带铁芯的线圈,自感系数很大。
在日光灯点燃时,利用自感现象,产生瞬时高压加在灯管两端,促使灯管里的低压汞蒸气放电,形成闭合电路;在日光灯正常工作时,利用自感现象,起着降压限流的作用。
3、日光灯的工作原理:电路结构如图所示,当开关接通时,由于灯管里气体受激发导电时需要比220V高得多的电压,此时灯管并没有通电;电压加在启动器两端,当启动器两触片间的电压增加到某一数值时,启动器里的氖气放电而发出辉光,产生的热量使启动器里U形动触片膨胀张开,跟静触片接触而把电路导通,于是镇流器的线圈和日光灯的灯丝就有电流通过,电路导通后,启动器中两触片间的电压为零,启动器里的氖气停止放电,不产生辉光,U形动触片冷却缩回,电路自动断开。
电路断开的瞬间,由于镇流器中的电流急剧减小,会产生很大的自感电动势,其方向与原先电流方向相同,即与原先加在灯管两端的电压方向相同。
这个电动势与原电压加在一起形成了一个瞬时高压,加在灯管两端,使灯管中的气体开始放电导通,气体放电时产生的紫外线打到涂有荧光粉的管壁上,发出柔和的白光。
当日光灯正常工作时,灯管的电阻变得很小,只允许通过不大的电流。
日光灯使用的是交变电流,其大小和方向都在不断变化。
镇流器中的线圈会产生一个自感电动势,阻碍电流的变化。
这时,镇流器起着降压限流的作用5.涡流(1)定义:当线圈的电流随时间变化时, 线圈附近的任何导体中都会产生感应电流 ,电流在导体内形成闭合回路,很像水的漩涡,把它叫做涡电流, 简称涡流.(2)特点:整块金属的电阻很小,涡流往往很大.『题型解析』类型题:法拉弟电磁感应定律1.导体棒切割磁感线【例题1】“卫星悬绳发电”是人类为寻找卫星的新型电力能源供应系统而进行的实验。
假设在实验中,用飞机拖着一根很长的金属线(其下端悬挂一个金属球,以保证金属线总是呈竖直状态)在高空环绕地球飞行,且每次飞经我国上空时都是由西北方向飞向东南方向,则下列说法正确的是( AB )A.这是利用运动导线切割地磁场的磁感线产生感应电动势的原理,金属相当于发电机的绕组B.该发电机产生直流电,且金属线上端为正极C.该发电机产生直流电,且金属线的上端为负极D.该发电机产生交流电,当飞机在北半球由西向东飞行时,金属线的上端为其正极;当飞机在南半球由西向东飞行时,金属线的上端为其负极【例题2】(如图所示,矩形线圈处于匀强磁场中,当磁场分别按图(1)图(2)两种方式变化时,t0时间内线圈产生的电能及通过线圈某一截面的电量分别用W1、W2、q1、q2表示,则下列关系式正确的是( A )A.W1= W2q1= q 2 B.W1>W2 q1= q 2C.W1< W2 q1< q 2 D.W1> W2 q 1> q 2【例题2】如图所示,导体棒和固定导轨良好接触,与电阻R组成闭合回路处于竖直平面内,匀强磁场沿水平方向,并与导轨平面垂直。
将长度相同、质量不同的导体棒ab置于固定导轨上无初速释放,导体棒进入磁场区域下落一段距离后将以某,一速度匀速运动,这个速度称为下落的终极速度。
如果磁场区域足够大,忽略导体棒、导轨电阻及摩擦阻力,那么下列关于导体棒的终极速度ν和它的重力大小G之间的关系图线中正确的是( B )【例题3】光滑水平面上放一边长为l的正方形金属框,有界匀强磁场的方向竖直向上,磁场区域的宽度为L,且L>l。