第 2 讲 法拉第电磁感应定律、自感和涡流一、法拉第电磁感应定律1
感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势
(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关
(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断
法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合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
(2)公式:E=n,其中 n 为线圈匝数
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路的欧姆定律,即 I=
(4)说明:①当 ΔΦ 仅由 B 的变化引起时,则 E=n;当 ΔΦ 仅由 S 的变化引起时,则 E=n;当 ΔΦ 由 B、S 的变化同时引起时,则 E=n≠n
② 磁通量的变化率是 Φ-t 图象上某点切线的斜率
导体切割磁感线时的感应电动势(1)导体垂直切割磁感线时,感应电动势可用 E=Blv 求出,式中 l 为导体切割磁感线的有效长度;(2)导体棒在磁场中转动时,导体棒以端点为轴,在匀强磁场中垂直于磁感线方向匀速转动产生感应电动势 E=Bl=Bl2ω(平均速度等于中点位置的线速度 lω)
自测 1 教材 P17 第 1 题改编 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )A
感应电动势的大小与线圈的匝数无关B
穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C
穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D
感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同答案 C二、自感、涡流、电磁阻尼和电磁驱动1
自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势
(2)表达式:E=L
(3)自感系数 L 的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关
涡流现象(1)涡流:块状金属放在变化磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块