T-02-O-O-电磁感应定律-教材

1、1.3.2电磁感应定律一、电磁感应现象及其产生的条件实验一：在图1.3.2.1所示的均匀磁场中放置一根直导体AB，导体两端连接一个灵敏电流计G，当导体垂直于磁感线做切割运动时，可以明显地观察到电流计的指针偏转，说明回路中有电流。当导体静止不动或平行于磁感线方向运动时，电流计的指针不动,这说明回路中无电流。实验二：如图1.3.2.2所示，空心线圈两端连接灵敏电流计G，当条形磁铁插入或拔出线圈时,电流计指针发生了左右偏转,说明线圈中产生了两次方向不同的电流，如果条形磁铁在线圈中静止不动，电流计指针也不动，说明线圈中没有电流通过。 图1.3.2.1 直导体的电磁感应现象 图1.3.2.2线圈中的电磁

2、感应现象以上两个实验证明:当直导体切割磁感线运动或通过线圈的磁通发生变化时,在直导体或线圈中就会产生电动势，若直导体或线圈构成闭合回路，则直导体或线圈中还会产生电流。这种由于磁通变化而在直导体或线圈中产生电动势的现象称为电磁感应现象。由电磁感应产生的电动势叫感应电动势e,由感应电动势产生的电流叫感应电流i。产生电磁感应的条件是：通过回路所包围面积的磁通必须发生变化。二、直导体中的感应电动势1感应电动势的方向作切割磁感线运动的直导体,其产生感应电动势的方向可用右手定则来确定:平伸右手,拇指与四指垂直,让磁感线垂直穿过手心,拇指指向导体运动方向,四指所指方向就是感应电动势或感应电流的方向。2感应电

3、动势的大小在均匀磁场中,作切割磁感线运动的直导体,其感应电动势e的大小与磁感应强度B、导体的有效长度l、导体的运动速度v以及导体运动方向与磁感线方向之间夹角的正弦值成正比,即图1.3.2.3 右手定则 图1.3.2.4 利用楞次定律判断感应电流的方向三、楞次定律线圈中的磁通量发生变化时,线圈就会产生感应电动势。感应电动势的方向由楞次定律和右手螺旋定则来判定。楞次定律的内容是：感应电流产生的磁通总是阻碍原磁通的变化。也就是说,当线圈中的原磁通增加时,感应电流将产生的与它相反的磁通去阻碍它的增加；若线圈中原来的磁通减少,则感应电流将产生与它方向相同的磁通去阻碍它的减少。用楞次定律判断感应电动势或感

4、应电流方向的步骤是：1首先确定原磁通的方向及其变化趋势。2根据楞次定律判断感应磁通方向。如果原磁通增加，则感应磁通与原磁通方向相反，反之则方向相同。3由感应磁通方向，应用右手螺旋定则判断感应电动势或感应电流的方向。如图1.3.2.3(a)中，原磁通方向向下，线圈中磁通在插入磁铁时增加，根据楞次定律，感应磁通企图阻碍原磁通的增加，即与原磁通方向相反，因此感应磁通的方向向上。最后用右手螺旋定则判断感应电流的方向，即用右手握住线圈，让拇指指向感应磁通方向，则弯曲四指的指向就是感应电流的方向。把线圈看成电源，所以感应电流从线圈流出端为感应电动势的正极，流入端为感应电动势的负极，则感应电动势的极性为下正上负。用同样的方法亦可判断出图1.3.2.3(b)中线圈产生感应电动势的极性为上正下负。四、法拉第电磁感应定律楞次定律给出感应电动势的方向，而感应电动势的大小可用法拉第电磁感应定律确定。线圈中感应电动势的大小与穿过同一线圈的磁通变化率（即变化的快慢）成正比，这一规律叫做法拉第电磁感应定律。用公式表示为：式中N为线圈匝数，为时间间隔，为磁通的变化量。