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文档简介
第四节
法拉第电磁感应定律问题1:据前面所学,电路中存在持续电流的条件是什么?问题2:什么叫电磁感应现象?产生感应电流的条件是什么?(1)闭合电路;(2)有电源产生感应电流的条件是:(1)闭合电路;(2)磁通量变化。利用磁场产生电流的现象试从本质上比较甲、乙两电路的异同乙甲相同点:两电路都是闭合的,有电流不同点:甲中有电池(电源)乙中有螺线管(相当于电源)思考有电源就有电动势
1.在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势。
产生感应电动势的那部分导体就相当于电源.如何判断电势的高低?一.感应电动势2.感应电动势与感应电流: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.思考与讨论感应电动势的大小跟哪些因素有关?闭合电路的磁通量发生改变就能产生感应电动势,感应电动势E的大小可能与磁通量的变化量△φ有关,也与完成磁通量变化所用的时间△t有关。
P5图4.2-1实验中:
导线切割磁感线,产生感应电流,导线运动的速度越快、磁体的磁场超强,产生的感应电流越大P5图4.2-2实验中:
向线圈插入条形磁铁,磁铁的磁场越强、插入的速度越快,产生的感应电流就越大1、当时间△t相同时,磁通量变化△φ越大,感应电流就越大,表明感应电动势越大。2、当磁通量变化△φ相同时,所用时间△t越短,感应电流就越大,表明感应电动势越大感应电动势的大小跟磁通量变化△φ和所用时间△t都有关.现象结论
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的变化率成正比。二、法拉第电磁感应定律2.表达式E=△φ/△t式中物理量都取国际单位
若闭合电路是一个n匝线圈,则相当于n个相同的电源串联,且穿过每匝线圈的磁通量变化率都相同,所以整个线圈的感应电动势为
实际工作中,为了获得较大的感应电动势,常常采用几百匝甚至几千匝的线圈2.表达式E=n△φ/△t三、导体作切割磁感线运动
如图所示闭合线圈一部分导体ab处于匀强磁场中,磁感应强度是B,ab以速度v匀速切割磁感线,求产生的感应电动势ab×
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×××
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××Gabv回路在时间t内增大的面积为:ΔS=LvΔt产生的感应电动势为:穿过回路的磁通量的变化为:ΔΦ=BΔS=BLvΔt(V是相对于磁场的速度,)θvBV1=Vsinθ
V2=Vcosθ
若导体斜切磁感线(θ为v与B夹角)
(若导线运动方向与导线本身垂直,但跟磁感强度方向有夹角)说明:1、导线的长度L应为有效长度(v⊥L)2、导线运动方向和磁感线平行时,E=03、速度V为平均值(瞬时值),E就为平均值(瞬时值)公式E=nΔΦ/Δt与E=BLvsinθ的区别和联系:
1.区别:一般来说E=nΔΦ/Δt,求出的是Δt时间内的平均感应电动势,常在穿过一个面的磁通量发生变化时用。E=BLvsinθ求出的是瞬时感应电动势,常在一部分导体做切割磁感线运动时用。
2.联系:公式E=nΔΦ/Δt中当Δt→0时,求出的E为瞬时感应电动势;E=BLvsinθ中当V代入平均速度时,则求出的E为平均感应电动势。四.反电动势1.既然线圈在磁场中转动,线圈中就会产生感应电动势.感应电动势加强了电源了产生的电流,还是削弱了它?是有得于线圈的转动,还是阻碍了线圈的转动?电动机转动时,线圈中产生的感应电动势总要削弱电源电动势的作用,阻碍线圈的转动.-----反电动势2
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