内容正文:
期末复习讲义一 电磁感应
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知识梳理
一、产生感应电流的条件
1、产生感应电流的条件: 中 。
2、产生感应电流的方法 .
(1)磁铁运动。 (2)闭合电路一部分运动。(3)磁场强度B变化或有效面积S变化。
注:第(1)(2)种方法产生的电流叫“动生电流”,第(3)种方法产生的电流叫“感生电流”。不管是动生电流还是感生电流,我们都统称为“感应电流”。
3、对“磁通量变化”需注意的两点 .
(1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。
(2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
二、感应电流的方向
1、楞次定律 .
(1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要 。
(2)“阻碍”的含义 .
①“阻碍”可能是“反抗”,也可能是“补偿”.
当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反,感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相同,感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。(“增反减同”)
②“阻碍”不等于“阻止”,而是“延缓”.
③“阻碍”不意味着“相反”.
(3)“阻碍”的形式 .
感应电流的效果总是要反抗(或阻碍)引起感应电流的原因
(1)就磁通量而言,感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化.(“ ”)
(2)就电流而言,感应电流的磁场阻碍原电流的变化,即原电流增大时,感应电流磁场方向与原电流磁场方向相反;原电流减小时,感应电流磁场方向与原电流磁场方向相同. (“ ”)
(3)就相对运动而言,由于相对运动导致的电磁感应现象,感应电流的效果阻碍相对运动.(“ ”)
(4)就闭合电路的面积而言,电磁感应应致使回路面积有变化趋势时,则面积收缩或扩张是为了阻碍回路磁通量的变化.(“ ”)(注意个别反例)
2、右手定则 .
(1)内容:伸开右手,让拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线 (或倾斜)从手心进入,拇指指向导体 的方向,其余四指所指的方向就是 的方向。
(2)作用:判断感应电流的方向与磁感线方向、导体运动方向间的关系。
(3)适用范围:导体切割磁感线。
三、法拉第电磁感应定律 .
1、公式和E=BLvsinθ的区别和联系 .
(1)两公式比较 .
E=BLvsinθ
区
别
研究对象
整个闭合电路
回路中做切割磁感线运动的那部分导体
适用范围
各种电磁感应现象
只适用于导体切割磁感线运动的情况
计算结果
一般情况下,求得的是Δt内的平均感应电动势
一般情况下,求得的是某一时刻的瞬时感应电动势
适用情形
常用于磁感应强度B变化所产生的电磁感应现象(磁场变化型)
常用于导体切割磁感线所产生的电磁感应现象(切割型)
联系
E=Blvsinθ是由在一定条件下推导出来的,该公式可看作法拉第电磁感应定律的一个推论或者特殊应用。
四、电磁感应规律的应用 .
1、法拉第电机 .
(1)电机模型 .
(2)原理:应用导体棒在磁场中切割磁感线而产生感应电动势。.
① 铜盘可以看作由无数根长度等于铜盘半径的导体棒组成,导体棒在转动过程中要切割磁感线。
② 大小: (其中L为棒的长度,ω为角速度)
③ 方向:在内电路中,感应电动势的方向是由电源的负极指向电源的正极,跟内电路的电流方向一致。产生感应电动势的那部分电路就是电源,用右手定则或楞次定律所判断出的感应电动势的方向,就是电源内部的电流方向,所以此电流方向就是感应电动势的方向。判断出感应电动势方向后,进而可判断电路中各点电势的高低。
五、自感现象及其应用 .
1、自感现象 .
(1)自感现象与自感电动势的定义:
当导体中的电流发生变化时,导体本身就产生感应电动势,这个电动势总是 导体中原来电流的变化。这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫做 。这种现象中产生的感应电动势,叫做自感电动势。
(2)自感电动势的大小. 跟穿过线圈的 有关,还跟线圈本身的特性有关,可用公式表示,其中L为自感系数。
(3)通电自感和断电自感的比较
电路
现象
自感电动势的作用
通电自感
接通电源