法拉第电磁感应定律、自感 知识要点：一、基础知识1、电磁感应、感应电动势、感应电流 I电磁感应是指利用磁场产生电流的现象。所产生的电动势叫做感应电动势。所产生的电流叫做感应电流。要注意理解: 1)产生感应电动势的那部分导体相当于电源。2)产生感应电动势与电路是否闭合无关, 而产生感应电流必须闭合电路。3)产生感应电流的两种叙述是等效的, 即闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动与穿过闭合电路中的磁通量发生变化等效。2、电磁感应规律感应电动势的大小: 由法拉第电磁感应定律确定。——当长 L 的导线，以速度，在匀强磁场 B 中，垂直切割磁感线，其两端间感应电动势的大小为。如图所示。设产生的感应电流强度为 I，MN 间电动势为，则 MN 受向左的安培力，要保持 MN 以匀速向右运动，所施外力，当行进位移为S时 ， 外 力 功。为 所 用 时间。而 在时 间 内 ， 电 流 做 功， 据 能 量 转 化 关 系 ，， 则。∴，M 点电势高，N 点电势低。此公式使用条件是方向相互垂直，如不垂直，则向垂直方向作投影。，电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比 ——法拉第电磁感应定律。如上图中分析所用电路图，在回路中面积变化，而回路跌磁通变化量，又知。∴如果回路是匝串联，则。公式一: 。注意: 1)该式普遍适用于求平均感应电动势。2)只与穿过电路的磁通量的变化率有关, 而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路是否闭合、电路的结构与材料等因素无关。公式二: 。要注意: 1)该式通常用于导体切割磁感线时, 且导线与磁感线互相垂直(lB )。2)为 v 与 B 的夹角。l 为导体切割磁感线的有效长度(即 l 为导体实际长度在垂直于 B 方向上的投影)。公式三: 。注意: 1)该公式由法拉第电磁感应定律推出。适用于自感现象。2)与电流的变化率成正比。公式中涉及到磁通量的变化量的计算, 对的计算, 一般遇到有两种情况: 1)回路与磁场垂直的面积 S 不变, 磁感应强度发生变化, 由, 此时, 此式中的叫磁感应强度的变化率, 若是恒定的, 即磁场变化是均匀的, 那么产生的感应电动势是恒定电动势。2)磁感应强度 B 不变, 回路与磁场垂直的面积发生变化, 则, 线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这种情况。严格区别磁通量, 磁通量的变化量磁通量的变化率, 磁通量, 表示穿过研究平面的磁感线的条数, 磁通量的变化量, 表示磁通量变化的多少, ...
