第十章 电磁感应一、电磁感应现象1 .产生感应电流的条件感应电流产生的条件是: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。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,但不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。2 .感应电动势产生的条件感应电动势产生的条件是: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。3 .关于磁通量和磁通量变化如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S ,则定义B 与S的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ 表示。Φ 是标量,但是有方向(只分进、出该面两个方向)。单位为韦伯,符号为Wb 。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2) 。可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B=Φ/S,所以磁感应强度又叫磁通密度。在匀强磁场中,当B 与S 的夹角为α 时,有Φ=BSsinα (α 是B 与S 的夹角)。磁通量的变化ΔΦ=Φ2-Φ1 有多种形式,主要有:①S 、α 不变,B 改变,这时ΔΦ=ΔBSsinα②B 、α 不变,S 改变,这时ΔΦ=ΔSBsinα③B 、S 不变,α 改变,这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)若B 、S 、α 中有两个或三个同时变化时,就只能分别计算Φ1、Φ2,再求Φ2-Φ1 了。磁通量有方向的。当初、末状态的磁通量方向相反时,计算磁通量变化时应将初、末状态磁通量的大小相加。例1 .如图所示,矩形线圈沿a 用心 爱心 专心 115 号编辑abcMNS→b →c 在条形磁铁附近移动,试判断穿过线圈的磁通量如何变化?如果线圈M沿条形磁铁从N 极附近向右移动到S 极附近,穿过该线圈的磁通量如何变化?解:⑴在磁铁右端轴线附近由上到下移动时,穿过线圈的磁通量由方向向下减小到零,再变为方向向上增大。⑵线圈M 沿条形磁铁轴线向右移动,穿过线圈的磁通量先增大再减小。例2 .如图所示,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。穿过线圈b 、c 的磁通量各是什么方向?穿过哪个线圈的磁通量更大?解: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,所以总磁通量都是向里的。由于穿过b 、c...