电磁感应定律内容

电磁感应定律内容

电磁感应定律是指在一个导体中,当导体与磁场发生相对运动或磁场发生变化时,会产生感应电流。电磁感应定律主要包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。

1. 法拉第电磁感应定律:当闭合线圈中的磁通量发生变化时,会在线圈中产生感应电动势。法拉第电磁感应定律可以用公式表示为: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,d表示对时间的导数。负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。

2. 楞次定律:楞次定律是根据能量守恒定律提出的,它描述了感应电流产生的规律。根据楞次定律,当导体中的磁通量发生变化时,感应电流的方向会使得产生的磁场阻碍磁通量变化。这一定律可以总结为以下两个原则:

- 磁通量增加时,感应电流的方向会使其产生的磁场与外部磁场方向相反,从而减小磁通量的变化。

- 磁通量减小时,感应电流的方向会使其产生的磁场与外部磁场方向相同,从而增加磁通量的变化。

通过电磁感应定律,我们可以理解电磁感应现象的原理,并应用于各种实际应用中,如发电机、变压器、感应炉等。它为我们认识和利用

电磁现象提供了重要的理论基础。

电磁感应的基本原理

电磁感应的基本原理 电磁感应是指当导体中的磁场发生变化时,在导体内部就会产生感 应电流。这一现象是由迈克尔·法拉第于1831年首次发现,并被称为法拉第电磁感应定律。电磁感应是现代电磁理论的基础之一,广泛应用 于发电、变压器、电动机和感应加热等领域。本文将介绍电磁感应的 基本原理以及其实际应用。 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基础原理,它描述了导体中感应 电流的产生规律。该定律可以用以下方程表示: ε = -dΦ/dt 其中,ε代表感应电动势,Φ代表磁通量,t代表时间。根据该定律,当磁场的磁通量发生变化时,感应电动势就会在导体中产生。这一定 律实际上是由安培定律和电磁场的相互作用推导得出的。 二、磁通量和磁感应强度 磁通量表示磁场通过一个平面的总磁场量。磁通量的计算公式为:Φ = B * A * cosθ 其中,B代表磁感应强度,A代表磁场垂直平面的面积,θ代表磁 场与法线方向的夹角。根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,导体中就会产生感应电动势。 三、导体中的感应电流

导体中感应电动势的产生会引起电子在导体内部的运动,从而形成感应电流。导体中的感应电流遵循洛伦兹力定律,即感应电流会产生磁场,并且该磁场的方向与原磁场相反。这一原理可以通过右手定则来理解,即让右手的拇指指向感应电流方向,食指指向磁感应强度方向,则中指的方向即为产生的磁场方向。 四、电磁感应的应用 电磁感应的应用非常广泛,以下是其中几个重要的应用领域: 1. 发电 发电是利用电磁感应产生电能的过程。常见的电力发电方式包括燃煤发电、水力发电和核能发电等。在这些发电过程中,通过旋转的磁场和线圈之间的相互作用,产生感应电动势,进而产生电流,最终转化为电能。 2. 变压器 变压器是利用电磁感应传输电能的重要设备。变压器的工作原理是利用交流电的磁场变化,产生感应电动势,从而通过互感传输电能,并改变电压的大小。通过变压器的使用,可以将电能从高压输送到低压,以满足不同用电设备的需求。 3. 电动机 电动机是将电能转化为机械能的设备,其工作原理也是基于电磁感应。电动机中的线圈被放置在磁场中,当通电时,感应电动势产生感应电流,从而在导体中产生力矩,使电动机转动。

电磁感应三大定律

电磁感应三大定律 电磁学三大基本定律是库伦定律、安培定律和法拉第电磁感应定律,这三个定律的建立标志着人类对于电磁现象的认识发展到了新的阶段。 一、库伦定律: 1、库仑定律定义: “库仑定律”是电磁场理论的基本定律。真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电量的乘积成正比,和它们距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线,同名电荷相斥,异名电荷相吸。 2、公式: F=k(q1*q2)/r^2 (中学在利用库仑定律表达式进行计算时即使碰到负电荷也带入电荷量的绝对值进行计算,斥力或引力计算完后根据电性判断。矢量运算正负电荷只需带入代数值即可。) 3、库仑定律成立的条件: (1)真空中; (2)静止; (3)点电荷(静止是在观测者的参考系中静止,至少有一个静止,中学计算一般不做要求)。

二、安培定律: “安培定律”(安培定则)也叫右手螺旋定则,是表示电流和电流激发磁场的磁感线方向间关系的定则。 通电直导线中的安培定则(安培定则一): 用右手握住通电直导线,让大拇指指向直导线中电流方向,那么四指指向就是通电导线周围磁场的方向。 通电螺线管中的安培定则(安培定则二): 用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极。 三、法拉第电磁感应定律: 1、定义: “电磁感应定律”也叫法拉第电磁感应定律,电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象,例如,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,产生的电流称为感应电流,产生的电动势(电压)称为感应电动势。

2、右手定则: 电磁感应定律中电动势的方向可以通过楞次定律或右手定则来确定。右手定则内容: 伸平右手使拇指与四指垂直,手心向着磁场的N极,拇指的方向与导体运动的方向一致,四指所指的方向即为导体中感应电流的方向(感应电动势的方向与感应电流的方向相同)。 楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化。简而言之,就是磁通量变大,产生的电流有让其变小的趋势;而磁通量变小,产生的电流有让其变大的趋势。

电磁感应定律内容

电磁感应定律内容 电磁感应定律是电磁学的基本定律之一,描述了磁场变化时所产生的电动势和电流的关系。该定律由法拉第在1831年首次发现并总结,是电磁学的重要基础,也是电力工程和电子技术的基础之一。 电磁感应定律主要有两个方面的内容,一是法拉第电磁感应定律,二是楞次定律。 一、法拉第电磁感应定律: 法拉第电磁感应定律是指磁场的变化会在闭合电路中产生电动势。具体表达式为: ε = -dΦ/dt 其中,ε代表电动势,Φ代表磁通量,t为时间。该定律说明当磁场穿过电路变化时,会在电路中产生电动势。 该定律的物理解释为:当磁场的磁通量发生变化时,会在电路中产生涡旋电场,从而产生感应电动势。这个电动势的方向符合楞次定律的要求,即电流通过产生的磁场方向与变化的磁场方向相反,从而抵消变化。 法拉第电磁感应定律的应用非常广泛。它是电磁感应现象的数学描述,使人们能够理解磁感应现象、建立电磁场理论以及推导出其他电动势的表达式。此外,它还是发电机、电动机等电力装置的基础。例如,根据该定律,发电机中通过感应电动势将机械能转化为电能;而电动机则通过电能转化为机械能。

二、楞次定律: 楞次定律是在法拉第电磁感应定律的基础上发现的,它描述了感应电动势的方向和大小与电流的关系。具体表达式为: ε = -dΦ/dt = -d(B·S)/dt = -d/dt(B·S) 其中,ε代表电动势,Φ代表磁通量,B代表磁感应强度,S 代表电路中的面积。 楞次定律的物理解释为:当感应电动势产生时,会通过电路中的电流产生磁场。这个磁场的方向与导线中电流的方向相反,从而抵消变化。这个过程符合能量守恒定律和动量守恒定律。 楞次定律的应用也非常广泛。例如,根据楞次定律,人们可以理解变压器的工作原理,即通过相互感应的两个线圈,将输入的电能变换成输出的电能。此外,楞次定律还可以解释电磁感应产生的磁场如何与电导体交互作用,从而推导出感应磁场与电流、电压的关系。 综上所述,电磁感应定律是电磁学的基本定律之一,主要包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。这一定律描述了磁场变化时所产生的电动势和电流的关系。它不仅是电磁学和电力工程的基础,也是电子技术应用的重要依据。通过研究并应用电磁感应定律,人们可以深入理解电磁现象,从而实现电能转换、传输和控制等技术的发展。

电磁感应的规律

电磁感应的规律 电磁感应,指的是在一个物体运动中,由于它与外界磁场的相互作用而产生感 应电动势。电磁感应的规律是指描述感应电动势的数学关系,包括楞次定律和法拉第定律。这两个定律是揭示电磁感应现象背后的基本规律,对于理解和应用电磁感应具有重要的意义。 一、楞次定律 楞次定律是描述电磁感应中涉及的能量转换的基本规律。它表明当一个导体中 由外磁场变化产生的感应电流流过导体时,感应电流的方向使得产生的磁场与原磁场相互作用,抵消原磁场的变化。 举一个例子来说明楞次定律的作用。假设我们有一根螺线管,通过其内部穿过 的导线中有电流I流经。当通过该螺线管的电流发生变化时,螺线管内部会产生感 应电流。根据楞次定律,这个感应电流的方向会使产生的磁场与变化磁场方向相反,从而抵消变化磁场对电流的影响。 楞次定律的应用十分广泛。例如,电动发电机就是利用楞次定律将机械能转化 为电能的重要装置,其基本原理就是通过转子的转动改变磁场,从而在线圈中感应出电流。 二、法拉第定律 法拉第定律则是描述电磁感应中电动势与磁通量变化之间的关系。它表明,当 磁通量Φ通过一个线圈发生变化时,线圈中产生的感应电动势E与磁通量变化的 速率成正比。 利用法拉第定律,我们可以推导出感应电动势的表达式为E = -dΦ/dt。其中E 表示感应电动势,dΦ表示磁通量的微小变化,dt表示时间的微小变化。

举一个实际应用法拉第定律的例子。假设在一个电路中,有一个线圈,通过它 的磁通量发生变化。根据法拉第定律,线圈中将会产生感应电动势。如果这个电路中连接了一个电阻,那么感应电动势将会驱动电流在电路中流动。这就是电磁感应产生的电流现象。 以上所述的楞次定律和法拉第定律是电磁感应的两个基本规律,它们共同构成 了电磁感应现象的描述和解释。这两个定律不仅仅是理论上的重要结果,更是实际应用中的基础。通过理解和应用这些规律,我们可以设计各种电磁设备,如发电机、电磁铁等,实现能量转换和控制。 最后,需要注意的是,在电磁感应的过程中,电磁感应的规律并不是僵化的, 它们还会受到其他因素的影响。例如,导体的形状、磁场的分布等都可以影响电磁感应的结果。因此,在具体的实践中,我们应该综合考虑各种因素,合理应用电磁感应的规律,以实现我们的预期效果。 总而言之,电磁感应的规律涵盖了楞次定律和法拉第定律。通过理解和应用这 些规律,我们可以深入探索电磁感应现象,并且实现能量转换和控制。电磁感应作为一个广泛应用于科学和工程领域的重要原理,对我们的现代生活有着重要的影响。因此,我们有必要深入研究和理解电磁感应的规律,以便更好地应用和发展相关技术。

电磁感应基本原理总结

电磁感应基本原理总结 电磁感应是一种重要的物理现象,指在磁场发生变化的情况下,导体内会产生电流。这一现象被广泛应用于各种电器和传感器中。了解电磁感应的基本原理对于我们理解和应用它具有重要意义。本文将对电磁感应的基本原理进行总结。 一、法拉第电磁感应定律 法拉第电磁感应定律是电磁感应研究的基石,由英国科学家迈克尔·法拉第在19世纪提出。定律表明,当导体中的磁通量发生变化时,导体两端会产生感应电动势,并且这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。通常,我们可以用以下公式来表示法拉第电磁感应定律: ε = -NΔΦ/Δt 其中,ε表示感应电动势,N为磁通量线圈的总匝数,ΔΦ表示磁通量的变化量,Δt表示磁通量的变化时间。 二、楞次定律 楞次定律是法拉第电磁感应定律的补充,由法国物理学家亨利·楞次在19世纪提出。楞次定律表明,感应电流的方向总是尽可能地阻碍磁通量的变化。 根据楞次定律,当磁场通过一个闭合回路时,导体中就会产生感应电流。这个感应电流的方向与磁通量的变化方向相反,从而通过改变磁通量的方式抵消外部磁场对导体的影响。

三、电磁感应的应用 电磁感应的应用非常广泛,几乎涉及到了我们日常生活中的各个方面。以下是一些常见的应用实例: 1. 发电机:发电机的工作原理就是利用电磁感应产生的感应电流来产生电能。通过旋转磁场和线圈之间的相互作用,发电机将机械能转化为电能。 2. 变压器:变压器通过电磁感应原理,将交流电的电压和电流进行转换和调节,用于输送电能和实现电压变换。 3. 感应炉:感应炉利用电磁感应产生的高频感应电流,将电能转换为热能。常用于金属熔炼、焊接和加热等领域。 4. 电动机:电动机通过利用电磁感应产生的力矩,将电能转化为机械能,实现物体的旋转或运动。 5. 感应计量器:感应计量器利用电磁感应现象,测量电流、电压、功率等电参数。 总结: 电磁感应是一种重要的物理现象,它指导着许多电器和传感器的工作原理。法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁感应理论的基础,通过这些定律,我们可以了解电磁感应的基本原理。电磁感应在发电、变压、加热和运动等方面具有广泛的应用,对于我们的日常生活和工业生产起着至关重要的作用。

简述电磁感应定律

简述电磁感应定律 电磁感应定律是一条非常重要的物理定律,它揭示了电流和磁场之间的相互关系。本文将以简述电磁感应定律为标题,对该定律进行详细解析。 电磁感应定律是由英国物理学家法拉第于1831年首次发现的,他发现当导体中的磁通量发生变化时,会在导体中产生感应电动势。这个发现被称为法拉第电磁感应定律,也被称为法拉第定律。 法拉第定律的数学表达形式是:感应电动势的大小等于磁通量的变化率。磁通量的变化率可以用导体中的感应电流表示。具体来说,如果一个导体被放置在一个磁场中,当磁场的强度或导体的位置发生变化时,导体中将会产生感应电动势,从而产生感应电流。 根据法拉第定律,导体中的感应电动势的方向遵循右手定则。当右手握住导体,大拇指指向导体的运动方向,其他四指则指向感应电流的方向。 电磁感应定律的应用非常广泛。例如,变压器就是利用电磁感应定律的原理工作的。变压器由两个线圈组成,一个是输入线圈,另一个是输出线圈。当输入线圈中的电流发生变化时,会产生磁场,从而在输出线圈中感应出电动势和电流。这样就实现了电能的传输和变压。

另一个应用是发电机。发电机通过旋转导体和磁场的相互作用来产生电能。当导体在磁场中旋转时,导体中的感应电动势会随之变化,从而产生感应电流。这个感应电流可以通过外部电路来使用。 电磁感应定律还有许多其他的应用,例如电磁感应传感器、感应加热等。在工业生产和科学研究中,电磁感应定律的应用无处不在。 值得一提的是,电磁感应定律也是麦克斯韦方程组的一部分。麦克斯韦方程组是电磁学的基本定律,描述了电磁场的产生和传播。电磁感应定律是麦克斯韦方程组中的一个方程,与电场和磁场之间的关系密切相关。 总结一下,电磁感应定律揭示了电流和磁场之间的相互关系。根据法拉第定律,当磁通量发生变化时,导体中会产生感应电动势,从而产生感应电流。电磁感应定律在变压器、发电机等设备中有广泛的应用。同时,它也是麦克斯韦方程组的一部分,是电磁学理论的重要组成部分。通过深入理解电磁感应定律,我们可以更好地理解电磁现象,并将其应用于实际生活和科学研究中。

法拉第电磁感应定律的主要内容

法拉第电磁感应定律 引言 法拉第电磁感应定律是电磁学中的一项重要定律,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。该定律描述了磁场变化时在闭合线圈中产生的感应电动势和感应电流的关系。本文将全面介绍法拉第电磁感应定律的主要内容。 定义 法拉第电磁感应定律是指:当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时,该线圈内产生的感应电动势与磁通量变化率成正比。 数学表达 根据法拉第电磁感应定律,可以得到以下数学表达式: ε = -dΦ/dt 其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,dt表示时间的微小变化量。 简单推导 为了更好地理解法拉第电磁感应定律,我们可以从简单情况开始推导。考虑一个平面线圈,在时间t内通过该线圈的磁通量Φ可以表示为: Φ = B * A * cosθ 其中,B表示磁场强度,A表示线圈的面积,θ表示磁场与法线方向的夹角。 当磁场强度B或线圈面积A发生变化时,磁通量Φ也会随之变化。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势ε可以表示为磁通量Φ对时间t的导数: ε = -dΦ/dt 感应电动势的方向 根据右手定则,感应电动势的方向与导体中自由电子受力方向一致。当导体中的自由电子受到力的作用时,会形成感应电流。 感应电动势与感应电流 根据欧姆定律,感应电动势ε与感应电流I之间存在以下关系: ε = IR

其中,R表示闭合线圈的电阻。 应用 法拉第电磁感应定律在现实生活中有着广泛的应用。以下是一些常见的应用场景: 发电机 发电机是利用法拉第电磁感应定律产生电能的装置。通过将导体线圈放置在旋转的磁场中,当线圈与磁场相对运动时,产生的感应电动势驱动了导体中的自由电子形成了感应电流,从而产生了电能。 变压器 变压器是利用法拉第电磁感应定律改变交流电压的装置。通过将两个线圈(一个为主线圈,一个为副线圈)分别放置在相同磁场中,当主线圈中通入交流电时,产生的感应电动势在副线圈中诱导出感应电流,从而改变了电压。 感应炉 感应炉是利用法拉第电磁感应定律进行加热的装置。通过在导体中通入高频交流电,产生的感应电动势在导体中诱导出大量的感应电流,从而产生热量。 总结 法拉第电磁感应定律是一个描述磁场变化对闭合线圈中感应电动势和感应电流影响的重要定律。本文介绍了该定律的数学表达、简单推导过程以及相关的物理概念。同时也列举了一些常见的应用场景。通过深入理解法拉第电磁感应定律,我们可以更好地理解和应用于实际问题中。 参考文献: - Griffiths, D. J. (2013). Introduction to Electrodynamics (4th ed.). Pearson Education.

电磁感应定律内容

电磁感应定律内容 电磁感应定律是描述磁场与电场之间相互作用的定律之一。根据电磁感应定律,当磁场的变化引起一个闭合回路中的磁通量的变化,就会在回路中产生感应电动势。这个定律主要由法拉第电磁感应定律和楞次定律两个方面组成。下面将对这两个定律进行详细的介绍。 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的基本定律之一,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年发现。根据这个定律,如果一个闭合回路中的磁通量发生变化,就会在回路中产生感应电动势。感应电动势的大小等于磁通量变化率的负值。具体表达式可以表示为: ε = -dφ/dt 其中,ε表示感应电动势,dφ表示磁通量的变化量,dt表示时间的变化量。 2. 楞次定律 楞次定律是法拉第电磁感应定律的推论,由法国物理学家安德烈·玛丽·安培于1834年提出。根据楞次定律,感应电动势的方向总是使得它所产生的电流的磁场抵消原磁场的变化,以维持磁通量的稳定。这个定律可以总结为以下几个规律: - 如果磁场的变化是由电流的变化引起的,感应电动势的方向将会抵消这个变化。 - 如果磁场的变化是由磁铁的移动引起的,感应电动势的方向将会与移动方向相反,以抵消磁通量的减小。 - 如果磁场的变化是由磁场的强度变化引起的,感应电动势的

方向将会阻止磁场变强或变弱的趋势。 电磁感应定律的应用非常广泛,下面列举几个具体的应用:1. 电磁感应定律是电磁感应现象的基础,可应用于发电机、变压器等电磁设备的设计与制造。 2. 感应电动势的产生原理也是电磁感应采集能量的基础,可以应用于无线充电器、感应灯等领域。 3. 电磁感应定律的理论也是电磁波传播的基础,可以应用于无线电通信、雷达等电磁波技术的研究与应用。 综上所述,电磁感应定律是描述磁场与电场之间相互作用的定律,主要包括法拉第电磁感应定律和楞次定律两个方面。这些定律的应用非常广泛,并在电磁设备设计、能量采集、电磁波技术等领域发挥着重要作用。

电磁学中的电磁感应定律

电磁学中的电磁感应定律 电磁感应定律是电磁学中的重要基础知识,揭示了电磁现象和电磁场之间的关系。它由法拉第在1831年提出,并被形式化为法拉第电磁感应定律。本文将介绍电磁感应定律的基本原理、实验现象及其在日常生活和工业中的应用。 一、电磁感应定律的基本原理 电磁感应定律建立在电磁现象的基础上,简而言之,它描述了磁场对电流回路中感应电动势的作用。根据法拉第电磁感应定律,当一个闭合回路中的磁通量发生变化时,回路中将会产生感应电动势和感应电流。这一定律可以用数学表达式表示为: ε = -dΦ/dt 其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,dt表示时间的微元。符号负号表示感应电动势的方向和磁通量变化的方向相反。 二、电磁感应定律的实验现象 要理解电磁感应定律的实验现象,我们可以通过一个简单的实验来观察。将一个线圈接入一个直流电源,将另一个线圈放置在靠近的位置。当我们开关连接或断开,两个线圈中的感应电流会发生变化,因而产生感应电动势。这种现象被称为自感和互感。 此外,电磁感应定律还可以解释许多其他实验现象,如发电机的工作原理,电磁铁的吸力和电感的产生等。这些实验现象进一步验证了电磁感应定律的正确性和应用价值。

三、电磁感应定律的应用 电磁感应定律在日常生活和工业中有着广泛的应用。以下是一些常见的应用场景: 1. 发电机:发电机是基于电磁感应定律原理的设备。通过转动磁场与线圈之间的相对运动,感应电动势产生,并将机械能转化为电能。这种设备广泛应用于电力供应和工业生产。 2. 变压器:变压器是运用电磁感应定律实现电压变换的设备。通过改变线圈的匝数比,实现输入电压和输出电压之间的变换。变压器被广泛应用于电力传输和电子设备中。 3. 感应炉:感应炉利用电磁感应定律原理,通过高频交变电流在导体内部产生感应电流和热量。这种设备广泛应用于金属熔炼、加热和热处理等工业领域。 4. 磁卡:磁卡是基于磁场和电磁感应定律实现信息存储的设备。磁条中储存着二进制码的信息,读卡器通过感应磁场变化读取信息。磁卡在金融、门禁和交通等领域广泛应用。 5. 感应传感器:感应传感器是利用电磁感应原理实现物理量测量的设备。例如,磁感应流量计、磁感应温度计等。这些传感器可精确测量电磁量,并被广泛应用于工业自动化、环境监测等领域。 总结: 电磁感应定律是电磁学中的基础概念,它描述了电流回路中感应电动势对磁场的响应。通过实验和应用,我们可以看到电磁感应定律在

电磁感应定律

电磁感应定律 电和磁是可以互相转化的。在一定条件下,电流能够产生磁场;同样,磁场也能使导线中产生电流。:磁转化为电的现象叫做电磁感应。 一、电磁感应现象 为了研究电磁感应现象,先做两个实验。 实验一:将直导线AB放在磁场中,它的两端与检流计连接构成闭合回路,如图2—6所示。当导线向右移动垂直切割磁感应线时,检流计指针偏转,如图2—9a所示,表示导线中有电流产生;导线向左方垂直移动切割磁感应线时,检流计指针也发生偏转,但方向与前面的相反;如图2—9b所示。 导体不动,没有切割磁感应线时,检流计指针无偏转,说明导线中没有电流。通过实验可以看到,导线的移动速度越快,检流计指针偏转越大,即电流越大。

实验二:将线圈的两端与一个检流计连接而构成闭合回路,如图2—10所示。 当条形磁铁插入线圈瞬间,线圈中的磁通量增加,检流计指针向右偏转。如图2—10a 所示,说明线圈中磁通发生变化,线圈中有电流出现。若把条形磁铁从线圈中拔出,在拔出瞬间,检流计指针向相反方向偏转,说明线圈中磁通也发生变化,线圈中也有电流出现,如图2—10b 所示。当条形磁铁在线圈中停止运动时,检流计指针无偏转,线圈中磁通没有变化,线圈中也没有电流。如果条形磁铁插人或拔出的速度越快,即磁通量变化得越快,则检流计指针偏转越大,反之,检流计指针偏转越小。 上述两个实验说明,无论是直导线在磁场中作切割磁感应线运动,还是磁铁对线圈作相对运动,都是由于运动使得穿过(直导线或线圈组成的)闭合回路中的磁通量发生了改变,因而在直导线或线圈中产生电动势。若直导线或线圈构成回路,则直导线或线圈中将有电流出现。回路中磁通量的变化是导致直导线或线圈中产生电动势的根本原因,即“动磁生电”。磁通量的变化越大,产生的电动势越大。 因磁通变化而在直导线或线圈中产生电动势的现象,叫做电磁感应。由电磁感应产生的电动势叫做感应电动势。由感应电动势在闭合电路形成的电流,叫做感应电流。 二、法拉第定律 从如图2—10所示的实验中可知,感应电动势的大小,取决于条形磁铁插入或拔出的快慢,即取决于磁通变化的快慢。磁通变化越快,感应电动势就越大;反之就越小。磁通变化的快慢,用磁通变化率来表示。例如,有一单匝线圈,在1t 时刻穿过线圈的磁通为1Φ,在此后的某二时刻2t ,穿过线圈的磁通为2Φ,那么在21t t t ∆=-这段时间内,穿过线圈的磁通变化量为: 21∆Φ=Φ-Φ 因此,单位时间内的磁通变化量,即磁通变化率是: 21 21t t t ∆Φ Φ-Φ=∆- 在单匝线圈中产生的感应电动势的大小是:

高二物理法拉第电磁感应定律知识点梳理

高二物理法拉第电磁感应定律知识点梳理 高二物理法拉第电磁感应定律知识点梳理 一、基础知识 1、电磁感应、感应电动势、感应电流 电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。所产生的电动势叫做感应电动势。所产生的电流叫做感应电流。要注意理解:1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。2)产生感应电动势与电路是否闭合无关,而产生感应电流必须闭合电路。3)产生感应电流的两种叙述是等效的,即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。 2、电磁感应规律 感应电动势的大小:由法拉第电磁感应定律确定。 当长L的导线,以速度v,在匀强磁场B中,垂直切割磁感线,其两端间感应电动势的大小为。 如图所示。设产生的感应电流强度为I,MN间电动势为,则MN 受向左的安培力,要保持MN以匀速向右运动,所施外力,当行进位移为S时,外力功。t为所用时间。 而在t时间内,电流做功,据能量转化关系则。M点电势高,N 点电势低。 此公式使用条件是方向相互垂直,如不垂直,则向垂直方向作投影。,电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比法拉第电磁感应定律。 如上图中分析所用电路图,在回路中面积变化,而回路跌磁通变化量,又知。

如果回路是n匝串联,则。 公式一:。注意:1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2)只与穿过电路的磁通量的变化率有关,而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。公式二:。要注意:1)该式通常用于导体切割磁感线时,且导线与磁感线互相垂直(l^B)。2)为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l 为导体实际长度在垂直于B方向上的投影)。公式三:。注意:1)该公式由法拉第电磁感应定律推出。适用于自感现象。2)与电流的变化率成正比。 公式中涉及到磁通量的变化量的计算,对的计算,一般遇到有两种情况:1)回路与磁场垂直的`面积S不变,磁感应强度发生变化,由,此时,此式中的叫磁感应强度的变化率,若是恒定的,即磁场变化是均匀的,那么产生的感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度B不变,回路与磁场垂直的面积发生变化,则,线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。 严格区别磁通量,磁通量的变化量磁通量的变化率,磁通量,表示穿过研究平面的磁感线的条数,磁通量的变化量,表示磁通量变化的多少,磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢,,大,不一定大;大,也不一定大,它们的区别类似于力学中的v,的区别,另外I、也有类似的区别。 公式一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同,对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况,如何求感应电动势?如图1所示,一长为l的导体杆AC绕A点在纸面内以角速度匀速转动,转动的区域的有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,求AC产生的感应电动势,显然,AC各部分切割磁感线的速度不相等,,且AC上各点的线速度大小与半径成正比,所以AC切割的速度可用其平均切割速度,即故。 当长为L的导线,以其一端为轴,在垂直匀强磁场B的平面内,以角速度匀速转动时,其两端感应电动势为。

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