内容正文:
第四章 电磁感应
§4.4法拉第电磁感应定律
回顾感应电流产生的条件:
1.闭合回路
2.磁通量发生变化
回忆电路中有电流的条件:
1.闭合回路
2.电源提供电动势
那电磁感应现象中的电源在哪、电动势又为多少呢?
一、感应电动势
1.在电磁感应现象中产生的电动势称感应电动势
2.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.
产生感应电动势的条件是什么?
问题:
1.S闭合,回路中是否有电流?为什么?
2.S断开,回路中无电流,由图(2)知
电动势依然还有!
3.产生感应电动势的条件:
4.感应电动势与感应电流:
感应电动势是形成感应电流的必要条件,有感应电动势不一定存在感应电流(要看电路是否闭合),有感应电流一定存在感应电动势.
回路中的磁通量发生变化.
思考与讨论
感应电动势的大小跟哪些因素有关?
探究感应电动势大小与磁通量变化的关系:
既然闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动势,那么感应电动势是否与磁通量的变化有关呢?
感应电动势E的大小与磁通量的变化量△φ有关。此外,电磁感应现象只在磁通量发生变化的过程中被观察到,那么,感应电动势的大小是否也与完成磁通量变化所用的时间有关呢?
提出问题:
猜想与假设:
1、内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量变化率△Φ/ △t成正比.
二、法拉第电磁感应定律:
2、数学表达式
(国际单位时k=1)
问题:若闭合电路是n匝线圈,且穿过每匝线圈的磁通量相同,E=?
若有n匝线圈,则相当于有n个电源串联,总电动势为:
注意:公式中Δφ应取绝对值,不涉及正负.
区别:
磁通量的变化率和磁通量、磁通量的变化不同。磁通量为零,磁通量的变化率不一定为零;磁通量的变化大,磁通量的变化率也不一定大。
磁通量、磁通量变化、磁通量变化率
概念的比较
(可以类比速度、速度的变化和加速度。)
磁通量Φ 速度v
磁通量的变化ΔΦ 速度的变化Δv
磁通量的变化率E=ΔΦ/Δt 速度的变化率a=Δv/ Δt
例题1:
如图,磁感应强度B,导体棒长度L以速度v匀速向右移动一段时间Δt,求其产生的感应电动势E。
解:由法拉第电磁感应定律得:
三、导线切割磁感线时的电动势
E=BLV (B、L、v两两垂直)
若B⊥L、V⊥L,而B与V有夹角,则可将速度分解。
感应电动势一般表达式:
公式的比较