内容正文:
第一节 感应电流的方向
第二章 电磁感应
1.影响感应电流方向的因素
感应电流由闭合回路磁通量的变化产生,那感应电流方向与什么因素有关?
1.影响感应电流方向的因素
S
N
N
1.影响感应电流方向的因素
S
S
S
N
1.影响感应电流方向的因素
示意图
原磁通量变化 增加 减少
原磁场方向 向下 向上 向下 向上
感应电流方向 a→b b→a b→a a→b
感应电流磁场方向
B感和B原方向关系
结论
相同
相反
Φ原 增加,B原 和B感方向相反
Φ原 减少,B原 和B感方向相同
N
向上
向下
向下
向上
2.楞次定律
N
Φ原 增加,B 原 和B 感方向相反
N
Φ原 减少,B原 和B感方向相同
闭合电路磁通量的变化
原磁场
感应电流
感应电流磁场
产生
阻碍
激发
引起
楞次定律:
“ 增反减同”
2.楞次定律
楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化
①结果如何?——“阻碍”不是“阻止”
②电磁感应中的能量守恒
N
Φ原 增加,B 原 和B 感方向相反
减慢变化“速度”
N
Φ原 减少,B原 和B感方向相同
机械能减少
电能增加
2.楞次定律
楞次定律的使用步骤
研究的回路
画出B原方向
Φ原 变化
B感 方向
I感 方向
增反减同
安培定则
2.楞次定律
楞次定律的使用步骤
【例1】如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈竖直向下运动并始终保持水平。在位置B,N极附近的磁感线正好与线圈平面平行,A、B之间和B、C之间的距离都比较小。试判断线圈从A运动到B过程产生感应电流的方向和线圈从B运动到C过程产生感应电流的方向(从上往下看)?
研究的回路
画出B原方向
Φ原 变化
B感 方向
I感 方向
增反减同
安培定则
都是逆时针
2.楞次定律
【例2】如图所示,在通有电流I的长直导线附近有一个矩形线圈 ABCD,线圈与导线始终在同一个平面内。线圈在导线的一侧,垂直于导线左右平移时,分析下列情况中,矩形线圈产生感应电流的方向。
(1)矩形线圈 ABCD向左平动?
(2)矩形线圈 ABCD向右平动?
ABCD
ADCB
2.楞次定律
【例3】在图中,线圈M 和线圈P绕在同一个铁芯上。
(1)当闭合开关S的一瞬间,线圈P中感应电流的方向如何?
(2)当断开开关S的一瞬间,线圈P中感应电流的方向如何?
2.楞次定律
【例4】如图所示,用绳吊起一个铝环,用磁体的任意一极去靠近铝环,会产生什么现象?把磁极从靠近铝环处移开,会产生什么现象?解释发生的现象。
N
S
2.楞次定律
【例4】如图所示,当条形磁铁的N极靠近或远离线圈时,试分析
(1)用楞次定律判断线圈产生感应电流的方向(从左向右看)
(2)用等效法或电流微元法判断线圈所受安培力合力方向从而判断线圈的运动方向
N
S
N
S
楞次定律中的“阻碍”表现形式之一:“来拒去留”(通过安培力实现)
2.楞次定律
【例5】如图,在水平光滑的两根金属导轨上放置两根导体棒AB、CD,当条形磁铁插入与拔出时导体棒如何运动?(不考虑导体棒间的磁场力)
N
A
B
C
D
增大磁感应强度
× × × × × × × × × × × ×
× × × × × ×
2.楞次定律
【例5】如图所示,增大或减小磁感应强度大小,试分析
(1)用楞次定律判断导体棒AB、CD感应电流的方向
(2)用左手定则判断导体棒AB、CD所受安培力合力方向
× × × × × × × × × × × ×
× × × × × ×
减小磁感应强度
楞次定律中的“阻碍”表现形式之一:“增缩减扩”(通过安培力实现)
A
B
C
D
2.楞次定律
楞次定律:阻碍磁通量的变化(“维持”原有的磁通量)
楞次定律中“阻碍”的主要表现形式:
1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;
2)阻碍相对运动——“来拒去留”
3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;
3.右手定则
【规律探究】如图所示,假定导体棒 CD向右运动。用楞次定律判断导体棒CD中的感应电流是沿哪个方向的?
I
v
④四指指向电流方向
③拇指指向速度方向
①伸开右手(拇指与四指垂直)
②磁感线进入掌心
右手定则
适用范围:闭合电路中部分导体切割磁感线产生感应电流(楞次定律的特殊情况)
3.右手定则
【例6】如图所示在图中CDEF是金属框,框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体AB向右移动时,请用楞次定律或右手定则判断MNCD和MNFE两个电路中感应电流的方向?导体棒两端M、N两点哪点电势高?
3.右手定则
法拉第圆盘发电机是怎样产生电流的呢?
我