电磁感应ppt课件
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《电磁感应》课件
法拉第电磁感应定律
1 定义表述
法拉第电磁感应定律描述了磁场变化引起的感应电动势，公式为：ε = -dφ/dt。
2 实验验证
众多实验证明了法拉第电磁感应定律的正确性，奠定了电磁感应理论的基础。
3 应用举例
该定律的应用广泛，例如电磁感应式发电机、电磁感应式传感器等。
感应电动势
1 定义及表述
感应电动势是指由电磁感 应产生的电势差，其大小 与磁场变化速率成正比。
2 感应电动势的大小和
方向
感应电动势的大小由磁场 变化率决定，方向由法拉 第电磁感应定律确定。
3 应用举例
感应电动势的应用包括变 压器、感应加热器等。
互感和自感
1 互感的定义和公式
互感是指两个或多个线圈之间的电磁耦合现象，互感系数由线圈的结构和位置决定。
2 自感的定义和公式
自感是指线圈本身产生的电磁感应现象，与线圈中的电流和线圈自身的结构有关。
3 应用举例
互感的应用包括变压器、电感传感器等；自感的应用包括自感式传感器、LC振荡电路等。
变压器
1 变压器的定义和结构
变压器是一种利用电磁感 应原理改变交流电压和电 流的装置，由铁心和线圈 组成。
2 变压器的原理
变压器通过磁场感应，将 输入线圈的电能转移到输 出线圈上，实现电压的升 降。
3 变压器的应用
变压器广泛应用于电力系 统、电子设备以及各个行 业的电力供应。
电磁感应的应用
发电机
发电机利用电磁感应原理将 机械能转化为电能，广泛应 用于发电厂和便携式发电设 备。
电动机
电动机是利用电磁感应原理 将电能转化为机械能的装置， 广泛应用于各种设备和交通 工具。
电磁铁
电磁铁是利用电磁感应产生 的磁场，产生强大吸力的装 置，广泛应用于工业和实验 室等领域。
初中物理《电磁感应现象》 PPT课件 图文
结论： 闭合线圈的一部分导体在磁场中做切 割磁感线时导体中产生电流，叫电磁
感应。所产生的电流叫做感应电流 产生感应 电流条件： 电路闭合；部分导体切割磁感线
能量 转化：
电流方 向的判 断：
机械能转化为电能
右手定则判断 感应电流方向
右手定则： 判断电流和 磁场关系
把右手放入磁场中，磁感线垂直进入手心，大拇指指向导线 运动方向，则四指所指方向为导线中感应电流的方向。
8–1 电磁感应现象
一、法拉第的发现
奥斯特发现通电直导 线周围存在磁场
电场能够产生磁场
磁场能 够产生 电场吗？
我坚信电与磁的关 系必须被推广，如 果电流能产生磁场， 磁场也一定能产生
电流！
法拉第(1791-1867)
？？？
实验探究:磁如何生电
将线圈放入磁场中：无电流
猜想与假设 线圈只有转动时才有电流,可 能与导体在线圈在磁场中的 运动有关
二、电磁感应的应用—发电机
工作原理： 电磁感应
彼此绝缘的两 个半圆环
能量转化： 机械能转化 电能
一对与电源 连接的电刷
构造：转子和定子
能够完成这一任务的装置叫做换向器
1 交流电：大小和方向发生周期性变化的电流叫 做交变电流，简称交流电。 2 频率：在交流电中，1s内完成周期性变化的次 数叫做频率，单位是赫兹（Hz)。
制定计划与设计实验
灵敏电 流计
实验装置图
灵敏电 流计
将磁铁的N、S极对调
序 磁场 运动 有无 偏转 号 方向 方向 电流 方向
1
有
2
有
3
无无
4
无无
5
有
6
有
7
《电磁感应现象》课件
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。
【2024版】《电磁感应》物理优秀课件
例1 如图1所示，空间存在B＝0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、
PQ是水平放置的平行长直导轨，其间距L＝0.2 m，R＝0.3 Ω的电阻接在
导轨一端，ab是跨接在导轨上质量m＝0.1 kg、接入电路的电阻r＝0.1 Ω
的导体棒，已知导体棒和导轨间的动摩擦因数为0.2.从零时刻开始，对ab
棒施加一个大小为F＝0.45 N、方向水平向
解析 当ab杆的速度大小为v时，感应电动势E＝BLv， 则此时电路中的电流 I＝ER＝BRLv ab 杆受到的安培力 F 安＝BIL＝B2RL2v 根据牛顿第二定律，有 mgsin θ－F安＝ma 联立各式得 a＝gsin θ－Bm2LR2v.
(3)求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值.
答案
1234
3.(电磁感应中的能量问题)(多选)(2019·昆明市第一中学月考)如图8，一平行金属导
轨静置于水平桌面上，空间中有垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度为B，
粗糙平行导轨间距为L，导轨和阻值为R的定值电阻相连，质量为m的导体棒和导轨
垂直且接触良好，导体棒的电阻为r，导体棒以初速度v0向右运动，运动距离x后停 止，此过程中电阻R产生的焦耳热为Q，导轨电阻不计，重力加速度为g，则
则通过圆环截面的电荷量
Q＝
I
Δt＝
E R
Δt＝ΔRΦ＝BπRa2，故
C
正确；
此过程中回路产生的电能等于动能的减少量，
故 E＝12mv2－12m(v2)2＝38mv2＝0.375mv2，故 D 错误.
随堂演练
1.(电磁感应中的动力学问题)如图6所示，MN和PQ是两根互相平行竖直
放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计，
《电磁感应现象》课件
Βιβλιοθήκη 磁场中的导体变化2
中产生感应电流。
当磁场中的导体发生变化时，会在导体
中产生感应电流。
3
电磁铁的工作原理
电磁铁利用电流在线圈中产生的磁场产 生吸力或推力，实现其工作。
电磁感应的应用
发电机
电磁感应原理用于发电机中，将 机械能转化为电能。
电磁炉
通过电磁感应产生热能，快速加 热食物。
电动机
将电能转化为机械能，实现各种 设备的运行。
《电磁感应现象》PPT课 件
本《电磁感应现象》PPT课件将深入探讨电磁感应的概念、法拉第电磁感应定 律、磁通量、磁感应强度、感应电动势等内容，展示其在生活中的应用与重 要性。
电磁感应的概念
电磁感应是指通过磁场的变化产生电流或产生电动势的现象。它是物理学中 的重要概念，对于理解电磁学和电路的原理至关重要。
单位
磁通量的国际单位是韦伯 （Wb）。
磁感应强度
磁通量密度，用B表示，是磁场 通过单位面积的大小。
感应电动势的定义
感应电动势是指在一个电路中由于磁场变化而产生的电动势。它是由法拉第电磁感应定律决定的，可以通过电 磁感应实验进行观测和测量。
感应电流的产生
1
导体在磁场中运动
当一个导体在磁场中运动时，会在导体
法拉第电磁感应定律
1 电流的变化产生感应 2 磁场的变化产生感应 3 感应电动势与变化率
电动势
电动势
成正比
当电流在一个线圈中发生 变化时，会在线圈中产生 感应电动势。
当磁场在一个线圈中发生 变化时，会在线圈中产生 感应电动势。
感应电动势的大小与电流 或磁场变化的速率成正比。
磁通量的定义
磁通量
磁场通过一个平面的总磁量， 用Φ表示。
中产生感应电流。
当磁场中的导体发生变化时，会在导体
中产生感应电流。
3
电磁铁的工作原理
电磁铁利用电流在线圈中产生的磁场产 生吸力或推力，实现其工作。
电磁感应的应用
发电机
电磁感应原理用于发电机中，将 机械能转化为电能。
电磁炉
通过电磁感应产生热能，快速加 热食物。
电动机
将电能转化为机械能，实现各种 设备的运行。
《电磁感应现象》PPT课 件
本《电磁感应现象》PPT课件将深入探讨电磁感应的概念、法拉第电磁感应定 律、磁通量、磁感应强度、感应电动势等内容，展示其在生活中的应用与重 要性。
电磁感应的概念
电磁感应是指通过磁场的变化产生电流或产生电动势的现象。它是物理学中 的重要概念，对于理解电磁学和电路的原理至关重要。
单位
磁通量的国际单位是韦伯 （Wb）。
磁感应强度
磁通量密度，用B表示，是磁场 通过单位面积的大小。
感应电动势的定义
感应电动势是指在一个电路中由于磁场变化而产生的电动势。它是由法拉第电磁感应定律决定的，可以通过电 磁感应实验进行观测和测量。
感应电流的产生
1
导体在磁场中运动
当一个导体在磁场中运动时，会在导体
法拉第电磁感应定律
1 电流的变化产生感应 2 磁场的变化产生感应 3 感应电动势与变化率
电动势
电动势
成正比
当电流在一个线圈中发生 变化时，会在线圈中产生 感应电动势。
当磁场在一个线圈中发生 变化时，会在线圈中产生 感应电动势。
感应电动势的大小与电流 或磁场变化的速率成正比。
磁通量的定义
磁通量
磁场通过一个平面的总磁量， 用Φ表示。
电磁感应-课件
)
Ei
dm
dt
dI dt
J0
答案：
Ei
0aJ 0 2
ln(
a
a
b)
I(t)
b
a
B
a
Chapte作r 1者2：杨电茂田磁 感 应
课堂练习 如图，两线圈同心共面，R>>r，带电量q的大 线圈以ω = kt 旋转(k为常数)，求小线圈内感应电动势。 提示 大线圈中的等效电流：
b
n x
Ei
指向：n → m，即
v
B方向。
Chapte作r 1者2：杨电茂田磁 感 应
课堂练习 如图，匀磁场B中长为 l 的导体棒以角速度 ω
在图示位置绕其一端匀角速旋转。求棒内的电动势。
提示 设 dl : o a
ab
Ei
(vB sin ) dr cos
a
90o ) dr cos 0o
Chapte作r 1者2：杨电茂田磁 感 应
三、两种形式的感应电动势
()
电源电动势： Ei Ek dl ()
动生电动势：磁场不变，导体位置或回
感应电动势
路形状发生变化。
感生电动势： 磁场变化，导体位置或回
路形状不变。
Chapte作r 1者2：杨电茂田磁 感 应
1.
法拉第电磁感应定律：Ei
Chapte作r 1者2：杨电茂田磁 感 应
演示实验：因磁场变化产生的感生电动势。
I(t )
Ii
B(t) n I(t)
I(t )
Chapte作r 1者2：杨电茂田磁 感 应
演示实验：因磁场变化产生的感生电动势。 实验结论：推动外线圈中电
子运动的外力不是洛沦兹力 而应该是一种电场力！
江苏省南京师范大学附属中学高中物理竞赛讲座课件：专题七 电磁感应 (共44张PPT)
圆盘空载转动形成感应电动势E， 当E＝E0＝IR0 时，i=0，磁力矩 为零，圆盘以ω 0匀速转动。
由（2）式得
1 2 E0 0 B ( a 2 a12 ) 2 2 IR0 0 2 B(a2 a12 )
（4 ） （5 ）
④输出最大机械功率的计算 有（负载）机械力时，由（1）、（2）式得
根据基尔霍夫第一定律，有 (3)
I aa I cc I1 I 2
I bb I dd I1 I 2
(4)
(5)
根据基尔霍夫第二定律，有
I1R I aa R I1R I bb R 2 1 I 2 R I dd R I 2 R I aa R 2 1
（8 ）
圆环所受安培力的总功率和（负载）机械力功率相等时，转动达到稳定， 则电动机输出的机械功率即
2 2 IR 1 1 B ( a a 1 2 2 2 0 2 1) － ]B(a2 a12 ) P iB(a2 a1 ) [ 2 2 R0 R 2 R R0
令
2 IR0 B(a2 a12 ) k1 2( R0 R)
f (t ) i(t ) B( x, t )l i(t ) B( x d , t )l 2 2
当kd=2nπ ，即
当kd=(2n+1)π ，即
例（A12）半径为 R 和 置， r 为
I
R
r
的两圆形电流环同心共面放
，小环中电流强度为
，大环中电流为
感应电动势
ε； 3、大环圆周上的切向感应（涡旋）电场强度 Ε
2 IR0 E IR0 1 B (a2 a12 ) i＝ － R0 R R0 R 2 R R0
电磁感应PPT课件
11.2.1 运动导体中的感应电动势
dΦm d(BS)
dt
dt
Babdx Bl
dt
d
a
l
x
c
b
单位时间内导线切割的磁场线数
B
动生电动势的非静电力
非静电力
F m e( B )
非静电场强
EK
Fm
B
e
d
a
B
l
c x b Fm
动生电动势
baE Kdlba(B )dl
➢ 讨论
(1) 注意矢量之间的关系
按此原理设计的测量磁通的装置称为磁通计。
例 在无限长直载流导线的磁场中，有一运动的导体线框，导
体线框与载流导线共面 求 线框中的感应电动势 解 通过面积元的磁通量
dΦmBdS2 π0Ixbdx
Φ mdΦ mlla2 π 0Ixbdx
I l x
a
b
dx
20πIblnll a
（选顺时针方向为正）
F m 2 u F m 2 e u B euB
功率为
F m ( u ) ( F m 1 F m 2 ) ( u ) 0
例 在空间均匀的磁场中导线ab绕oo’ 轴以匀角速度ω旋转
求 导线ab中的电动势
解 B BlB s in
a/2
2π
a 2
互感系数
MΦ0aln3
I 2π
互感电动势
M
dI dt
20πaln3I0cost
dr r
例 计算共轴的两个长直螺线管之间的互感系数
设两个螺线管的半径、长度、 匝数为 R 1,R 2,l1,l2,N 1,N 2
1
解 设 I1
l1 l2 l,R 1R 2