西安电子科技大学出版社高二上电工技术基础与技能课件项目六 电磁感应的认知

电工技术基础与技能 【任务目标】 （1）理解电磁感应现象，掌握产生感应电流的条件，掌握楞次定律和右手定则 （2）理解感应电动势的概念，掌握电磁感应定律以及感应电动势的计算公式。 （3）理解自感现象，及自感现象在生活中的应用。 （4）理解互感现象，互感电动势，互感线圈的同名端的概念，并了解互感现象在实际生活中的应用。 （5）了解涡流和磁屏蔽的概念及其在工程技术上的应用。 （6）了解变压器的基本构造、工作原理、用途、种类。 项目六. 电磁感应的认知 电工技术基础与技能 1.电磁感应电流的产生 知识链接（一） 电磁感应现象 在发现电流的磁效应之后，人们自然想到，既然电流能够产生磁场，反过来磁场是不是也能产生电流呢？ ①电磁感应演示实验之一 操作方法 表针是否偏转 说明 导体左右运动 偏转 闭合电路中有电流流过 导体上下运动 不偏转 闭合电路中无电流流过 导体静止不动 不偏转 闭合电路中无电流流过 实验结果表现：闭合电路中一部分导体切割磁力线运动时，电路中就有电流产生。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 ②电磁感应演示实验之二 操作方法 表针是否偏转 说明 条形磁铁插入螺线管 偏转 闭合电路中有电流流过 条形磁铁拨出螺线管 偏转 闭合电路中无电流流过 条形磁铁放入螺线管静止不动 不偏转 闭合电路中无电流流过 实验结果表明：磁场上下移动时，导体作切割磁力线运动，闭合电路中就有电流产生。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 电工技术基础与技能 ③电磁感应现象实验之三 操作方法 线圈A中 磁场的变化 电流表是否有偏转 线圈B所在电路有是否产生电流 闭合开关的瞬间 增大 偏转 有电流 闭合开关，A电流稳定后 没变化 无偏转 无电流 闭合开关，A电流稳定后，改变变阻器使电阻增大 减小 偏转 有电流 闭合开关，A电流稳定后，改变变阻器使电阻减小 增大 偏转 有电流 断开开关的瞬间 减小 偏转 有电流 实验结果表明：在导体和磁场不发生相对运动的情况下，只要穿过闭合回路的磁通发生变化，闭合电路中就有电流产生。 电工技术基础与技能 在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面，磁感应强度B与面积S的乘积，叫做穿过这个平面的磁通量，简称磁量Φ，即Φ=B×S。 磁感应强度B 面积S 磁量Φ 结论 实验一 不变 改变 改变 E≠0 实验二 改变 不变 改变 E≠0 实验三 改变 不变 改变 E≠0 由此可知，只要穿过闭合电路的磁通发生变化，闭合电路中就会有电流产生，这种利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象，产生的电流叫感应电流，而感应电流产生的条件: ①电路是闭合且导通的； ②穿过闭合电路的磁通量发生变化。 电工技术基础与技能 2 电磁感应电流的方向 判定方法： 伸开右手，让大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，大拇指指向导体运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。 右手定则（判定感应电流的方法） 电工技术基础与技能 楞次定律 回路中的感应电流的流向，总是使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的变化，这就是楞次定律。 具体步骤是：首先要明确原来磁场的方向以及穿过闭合电路的磁通是增加还是减少，然后根据楞次定律确定感应电流的磁场方向，即穿过线圈的磁通增加时，感应电流的磁场方向和原来的磁场方向相反，阻碍磁通的增加；穿过线圈的磁通减少时，感应电流的磁场方向跟原来磁场的方向相同，阻碍磁通的减少，即“增反减同”，最后利用安培定则来确定感应电流的方向。 电工技术基础与技能 3.电磁感应定律 在电磁感应现象中产生的电动势称为感应电动势。 在磁感应强度为B的匀强磁场中，如果长度为l的导线以速度v运动，运动方向与磁感线方向成θ角，切割磁感线的导线会产生感应时势E，由实验与理论推导可知： E=Blvsinθ 仔细观察电磁感应实验可发现，磁铁插入或拔出速度越快，指针偏转的角度越大，反之越小。而磁铁插入或拔出的速度，反映的是线圈中磁通变化的速度，即线圈中感应电动势的大小与线圈中磁通的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。 电工技术基础与技能 如果用△φ=φ2-φ1表示单匝线圈在△t=t2-t1时间内磁通的改变量，那么单匝线圈产生的感应电动势为： 如果线圈有N匝，则感应电动势的大小为： 电工技术基础与技能 例1:如图6-6所示，在磁感强度为0.5T垂直于纸面的匀强磁场中，让长为0.4m的导体AB垂直于金属框以6m/s向左匀速运动时，试确定导体中感应电动势的方向和大小。 图6-6 例题1图 解：导体向左运动时，导电