第三节 电磁感应《电工电子技术与技能》河南省（对口招生）装备制造类 知识点讲解

河南省（对口招生）装备制造类《电工电子技术与技能》知识点讲解 电磁感应 【课程要求】 1. 掌握电磁感应现象的产生及应用。 2. 掌握法拉第电磁感应定律、楞次定律。 3. 能判断是否有电磁感应现象产生，能够利用楞次定律或者右手定则判断感应电流的方向。 4. 能利用自感现象分析线路中电流的变化情况。 【知识网络】 【知识要点】 考点1 切割磁感线的感应电动势 1. 感应电动势的产生 当闭合电路中的一段导体在磁场中切割磁感线(导体运动方向与磁场不平行)，导体内会产生一个感应电动势。 2. 感应电动势的大小 ——磁感应强度，单位(特)、——导体长度，单位(米)、——导体运动速度，单位(米/秒)、——速度方向与磁场之间的夹角、——电感应电动势，单位(伏) 3. 感应电动势的方向 右手定则：伸出右手，大拇指与四指处于同一平面，大拇指与四指垂直，磁感线垂直穿过手心，大拇指指向导体运动方向，此时四指所指的方向就是感应电流的方向。 【拓展】：当导体运动方向与磁场不垂直时，由知，大拇指指向为：速度方向在垂直于磁场方向的投影。 1、 综合题 1. 标出导体的电流方向 【答案】 1、 综合题 1. 答案见图： 考点2 电磁感应定律 1. 电磁感应定律 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中就会产生感应电动势和感应电流，感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比，这就是法拉第电磁感应定律。 为磁通量的变化率，单位、为线圈的匝数。 考点3 楞次定律 1. 楞次定律 感应电流产生的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量(即原磁场产生的磁通)变化。 【作用】：判断感应电流的方向。 2. 应用楞次定律的步骤 ①先确定原磁场的方向； ②根据原磁场的运动，判断穿过闭合回路的磁通量是增加还是减少； ③再根据“增反减同”确定感应电流产生的磁场方向(如果原磁场增加，则感应电流的方向与原磁场相反；如果原磁场方向减少，则感应电流的方向与原磁场方向相同)； ④根据安培定则(右手定则)判断感应电流的方向； 3. 示例分析 【磁铁插入线圈】：磁铁原磁通向下；当磁铁插入线圈的过程，线圈中通过的磁通量会增加；此时由“增反减同”知，线圈内的感应磁通方向朝上；由右手定则，大拇指指向磁感线的方向，可判断电流由导线下边流入，导线上边流出(电流方向如图) 【磁铁拔出线圈】：磁铁原磁通向下；当磁铁拔出线圈的过程，线圈中通过的磁通量会减少；此时由“增反减同”知，线圈内的感应磁通方向朝下；由右手定则，大拇指指向磁感线的方向，可判断电流由导线上边流入，导线下边流出(电流方向如图) 【练习题】 1、 综合题 1. 当线圈从位置①经过磁场到位置②的过程中，分析线圈上感应电流的方向。 2. 在磁铁按图示运动的过程中，标出电阻上电流的流向。 3. 分析图中导线上的电流流向以及导体的运动方向，并说明原因。 4. 通电直导线和线圈按如图位置放置，不计重力的情况下，分析线圈的运动情况，并说明原因。 【答案】 1、 综合题 1. 线圈从①到②的过程中经历如下过程： (1)从①到线圈完全进入磁场的过程，经过线圈的磁通量(原磁通沿纸面朝外)增大，会产生一个沿纸面朝内的感应磁通，根据安培定则知线圈内电流方向为：； (2)线圈完全位于磁场内的过程，磁通量没有变化，不产生感应电流； (3)从线圈开始出磁场到②的过程中，经过线圈的磁通量(原磁通沿纸面朝外)减少，会产生一个沿纸面朝外的感应磁通，根据安培定则知线圈内电流方向为：； 2. 电阻上电流方向，如图： 3. 导线电流流向：磁铁插入过程，螺旋管中原磁通(朝下)增加，感应磁通朝上，由安培定则知，电流流经导线处朝右； 导体运动方向：由电流流向知线圈1处产生的磁感线朝上，磁感线经铁芯流经2，线圈2的磁通朝下，因磁铁向下过程中，磁通变化率变快，电流增大，所以线圈1产生的磁感线增多，线圈2同样增多，会产生一个向上的感应磁通，所以电流由，再根据左手定则，导体沿纸面朝外运动； 4. 如图所示，穿过线圈的磁感线沿纸面朝内，且靠近导线的地方磁感应强度大，远离的地方磁感应强度小； 由左手定则判定，受力向下、线圈受力向上，两个处于的磁场完全相同，力相互抵消；受力向右，受力向左，处磁场更强，受力大于，所以线圈最终会像右运动。 考点4 自感现象 1. 自感现象 由于线圈本身的电流发生变化而引起的电磁感应现象。 【拓展】：简单说，就是当线圈的本身通过的电流发生变化时，会产生一个感应电流(本质上是感应电动势)，这个电流会对原电流产生一定的作用。 【电感器】：前边所讲的电感器，其实就是利用电感现象的电子元件。 2. 自感作用 线圈自感具体表现为：阻碍原电流的变化。 【分析】：当原电流增大的时候，线圈产生的电流与原电流方向相反(阻碍原电流增大，此作用只会延迟原电流变大的速度，而不是真正阻止原电流的变大)；当原电流减小的时候，线圈产生的电流与原电流方向相同(阻碍原电流减小，此作用只会延迟原电流变小的速度，而不是真正阻止原电流的变小)； 3. 示例分析 【开关合上瞬间】：合上S，电路接通，瞬间变亮；而所在的电路，由于接通瞬间，原电流增大，电感会阻碍原电流的增大，产生一个反向感应电流，通过的电流将会缓慢增大，所以会慢慢地变亮，最终电路正常工作，电感就如同一根导线。 【开关断开上瞬间】：断开S，原电路断开，所在的电路，由于断开瞬间，原电流(由1经过流向2)减小，电感会阻碍原电流的减小，会产生一个同向感应电流，此时感应电流(由2经过流向1)流经由、、、电感构成的回路，所以、不会立马熄灭，会发出短暂的强光后熄灭。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $