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电磁感应-知识点总结作者:日期:第16章:电磁感应、知识网络、J 闭合电路中磁通量发生变化感时产生感应电流闭合电路中的部分导体在做应〔右手定则,_楞=次定律n0En-r实验:通电、断电大小:EL~t灯管镇流器I日光灯工作原理:自感、重、:穿过闭合电路的磁通量发生变化。以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。.感应电动势产生的条件:穿过电路的磁通量发生变化。这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合, 电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。.引起某一回路磁通量变化的原因a磁感强度的变化b线圈面积的变化c线圈平面的法线方向与磁场方向夹角 ,消耗了电能。消耗的电能是从其它形式的能转化而来的。在转化和转移中能的总量是保持不变的。.法拉第电磁感应定律:a决定感应电动势大小因素:穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢b注意区分磁通量中,磁通量的变化量,磁通量的变化率的不同—磁通量, 一磁通量的变化量,c定律内容:感应电动势大小决定于磁通量的变化率的大小,与穿过这一电路磁通量的变化率成正比。在匀强磁场中,磁通量的变化A①=①t-①o有多种形式,主要有:①S、a不变,B改变,这时A①=ABSsina②B、a不变,S改变,这时A①=ASBsina③B、S不变,a改变,这时A①=BS(sina2-sina1)在非匀强磁场中,磁通量变化比较复杂。有几种情况需要特别注意:如图16-1所示,矩形线圈沿atbtc在条形磁铁附近移动,穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零,再变为方向向下增大;右边线圈的磁通量由方向向下减小到零,再变为方向向上增大。如图16-2所示,环形导线a中有顺时针方向的电流, a环外有两个同心导线圈b、c,与环形导线a在同一平面内。当a中的电流增大时,b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的,但向里的更多,所以总磁通量向里,a中的电流增大时,总磁通量也向里增大。由于穿过 b线圈向外的磁通量比穿过c线圈的少,所以穿过b线圈的磁通量更大,变化也更大。如图16-3所示,虚线圆a内有垂直于纸面向里的匀强磁场,虚线圆a外是无磁场空间。环外有两个同心导线圈 b、c,与虚线圆c线圈所围面积内都只有向里的磁通量,且大小相同。因此穿过它们的磁通量和磁通量变化都始终是相同的。—Wb(7)感应电动势大小的计算式:n—tE—vn—线圈匝数注:a、若闭合电路是一个匝的线圈,线圈中的总电动势可看作是一个线圈感应电动势的n倍。E是时间内的平均感应电动势在同一平面内。当虚线圆a中的磁通量增大时,与②的情况不同,(6)几种题型线圈面积S不变,磁感应强度均匀变化:磁感强度不变,线圈面积均匀变化:B、S均不变,线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时,计算式为::.题型:a若导体变速切割磁感线,公式中的电动势是该时刻的瞬时感应电动势。b若导体不是垂直切割磁感线运动, v与B有一夹角,如右图16-4:c若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时,导体上各点的线速度不同,不能用计算,而应根据法拉第电磁感应定律变成“感应电动势大小等于直线导体在单位时间内切割磁感线的条数”来计算,如下图 16-5:从图示位置开始计时,经过时间 ,导体位置由oa切割的磁感线条数(即磁通量的变化量)转到oai,转过的角度 ,则导体扫过的面积单位时间内切割的磁感线条数为,单位时间内切割的磁感线条数(即为磁通量的变化率)等于感应电动势的大小:即:计算时各量单位:①转动轴与磁感线平行。如图 16-6,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外,长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度 3逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。在应用感应电动势的公式时,必须注意其中的速度v应该指导线上各点的平均速度,在本题中应该是金属棒中点的速度,因此有eBLL1bl2。22②线圈的转动轴与磁感线垂直。 如图,矩形线圈的长、宽分别为Li、L2,所围面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为 B,线圈绕图16-7示的轴以角速度3匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线,产生的感应电动势相加可得 E=BS3。如果线圈由n匝导线绕制而成,则E=nBS3。从图16-8示位置开始计时,则感应电动势的瞬时值为