内容正文:
专题五.电磁感应(讲义)-《汽车电工电子基础》(高教版)专题复习讲练测
[考纲要求]
1.掌握法拉第电磁感应定律,即磁场变化导致感应电动势的定量关系。
2.理解直导体中的感应电动势的概念及其产生机理。能够使用洛伦兹力和右手定则确定感应电动势的方向。
3.熟悉法拉第电磁感应定律在线圈中的应用,即线圈中感应电动势与磁通量的变化率成正比。
4.理解自感的概念,即线圈或导体中的电流变化引起自身感应的现象。
5.理解互感的概念,即两个线圈之间相互感应的现象。
6.理解互感系数表示的是两个线圈之间相互影响程度,并能够进行相关计算
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
1. 直导体中的感应电动势:感应电动势是由导体相对于磁场的运动或磁场强度的变化引起的。根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。感应电动势的方向可以使用右手定则确定。
2. 线圈中的感应电动势:线圈中的感应电动势也是由磁通量的变化引起的。根据法拉第电磁感应定律,线圈中的感应电动势与磁通量的变化率成正比。亦可使用右手螺旋定则确定感应电动势的方向。
3. 自感:
(1)自感现象由通人线圈的电流变化而产生感应电动势的现象称为自感现象,由自感现象产生的感应电动势称为自感电动势,用符号e表示。电感表示线圈通过单位外电流所产生的自感磁通。电感越大,表示线圈产生自感磁通的能力越大。
(2)电感的大小与线圈的匝数、形状、大小及周围介质的磁导率有关。对给定的空心线圈,电感是常数,即不随线圈中电流变化而变化,故称线性电感。
4.互感:互感现象是指一个线圈中的电流变化而使另一个线圈产生感应电动势的现象,如图2-12所示。互感现象产生的电动势称为互感电动势,用符号e表示互感系数表示一个线圈中的电流变化对另一个线圈感应电动势的程度。
(1)互感系数的大小受到线圈之间的位置、形状等因素的影响。
[真题练讲]
1. (2019年•山东省统一考试) 在直导体中,感应电动势的大小与下列哪个因素有关?
A. 电流强度
B. 磁感应强度
C. 电阻大小
D. 电压大小
正确答案:B。解析:感应电动势的大小与磁感应强度成正比,根据法拉第电磁感应定律。
2. (2019年•山东省统一考试) 当一个导体以匀速v进入磁感应强度为B的均匀磁场中,下列说法正确的是?
A. 导体两端产生电势差,大小与导体长度成正比
B. 导体两端产生电势差,大小与导体速度成正比
C. 导体两端产生电势差,大小与磁感应强度成正比
D. 导体两端不会产生电势差
正确答案:B。根据感应电动势公式ξ = B*l*v,感应电动势的大小和导体速度成正比。
3. (2020年•山东省统一考试)当一个导体以匀速v进入磁感应强度为B的均匀磁场中,下列说法正确的是?
A. 导体两端产生电势差,大小与导体长度成正比
B. 导体两端产生电势差,大小与导体速度成正比
C. 导体两端产生电势差,大小与磁感应强度成正比
D. 导体两端不会产生电势差
正确答案:B。根据感应电动势公式ξ = B*l*v,感应电动势的大小和导体速度成正比。
4. (2019年•山东省统一考试) 线圈中的感应电动势大小与下列哪个因素有关?
A. 线圈的电阻
B. 磁感应强度的变化率
C. 线圈的长度
D. 电流的大小
正确答案:B。感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比,根据感应电动势的公式ξ = -N*dΦ/dt。
5. (2018年•河北省统一考试) 自感是指什么?
A. 电流通过电阻时产生的电势差
B. 电感器件中的电流相互感应导致的现象
C. 线圈中电流改变时自身感应出的电动势
D. 磁场中导体呈现的感应电动势
正确答案:C。自感是指线圈中电流改变时线圈自身感应出的电动势,即由线圈自身的电流产生的感应电动势。
[限时练讲]
1.互感是指什么?
A. 单个线圈中电流变化导致线圈自身感应的现象
B. 两个线圈之间相互感应导致产生的感应电动势
C. 两个线圈内部电流产生的感应电动势
D. 电流通过电感器件时产生的电势差
解析:正确答案是B。互感是指两个线圈之间相互感应产生的感应电动势的现象。
2.线圈中的自感系数通常用哪个单位来表示?
A. 伏特
B. 安培
C. 欧姆
D. 亨利
解析:正确答案是D。自感系数通常用亨利(H)来表示。
3.一个自感系数为10H的线圈中,当电流的变化率为2A/s时,感应出的电动势大小为多少?
A. 5V
B. 10V
C. 15V
D. 20V
解析:正确答案是D。根据感应电动势公式ξ = L*di/dt,代入数