内容正文:
1.3 法拉第电磁感应定律
既然闭合电路中有感应电流,这个电路中就一定有电动势。
甲
N
S
G
乙
产生电动势的那部分导体相当于电源
1、定义:在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势(E).
一、感应电动势
2.注意:
(1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源.
(2)无论电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就会产生感应电动势; 若电路又闭合,则电路中就有感应电流.
【思考】:感应电动势究竟跟哪些因素有关呢?
二、法拉第电磁感应定律(见课本P9)
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(即磁通量变化的快慢)成正比。
1.内容:
注意:公式中Δφ取绝对值,n为线圈的匝数。
2.公式:
例题1:详见课本第11页《练习与评价》第2题。
1Wb/s=1V
物理意义
与电磁感应关系
磁通量Ф
穿过回路的磁感线的条数多少
无直接关系
磁通量变化△Ф
穿过回路的磁通量变化了多少
产生感应电动势的条件
磁通量变化率
ΔΦ/Δt
穿过回路的磁通量变化的快慢
决定感应电动势的大小
3、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义
注意:E 和Φ无必然关系。
(1)磁感应强度B不变,垂直于磁场的回路面积S发生变化,ΔS=S2-S1,此时有:
(2)垂直于磁场的回路面积S不变,磁感应强度B发生变化,ΔB=B2-B1,此时有:
4、应用:用公式 求E的二种常见情况:
例题:如图,半径为r的金属环绕通过某直径的轴00′以角速度ω作匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,从金属环面与磁场方向重合时开始计时,则在 金属环转过900角的过程中,环中产生的电动势的平均值是多大?
0
0'
B
练习1:在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一矩形线框,边长ab=L1,bc=L2线框绕中心轴00‘以角速度ω由图示位置逆时针方向转动。求:(1)线圈转过1/4周的过程中的平均感应电动势。(2)线圈转过1/2周的过程中的平均感应电动势。
B
0
0'
a
ω
d
c
b
Φ/10-2Wb
t/s
A
B
D
0
1
2
0.1
练习2:单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场。若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示,则:( )
A、线圈中0时刻感应电动势最大 B、线圈中D时刻感应电动势为零