第二讲 法拉第电磁感应定律 自感 涡流一法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)概念: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变化,与电路是否闭合无关(3)方向:用楞次定律或右手定则判断2.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=
二导体切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv1.如图所示电路,闭合电路一部分导体 ab 处于匀强磁场中,磁感应强度为 B,ab 的长度为 L,以速度 v 匀速切割磁感线,试证明导体 ab 产生的感应电动势 E=BLv
提示:导体 ab 经时间 t 运动的位移 x=vt时间 t 内磁通量的变化量 ΔΦ=BLx=BLvt由法拉第电磁感应定律 E==BLv
2.如下图几种情况中,金属导体中产生的感应电动势是:3.如图所示,长度为 l 的金属杆 ab,a 端为周定转轴,在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,在垂直于 B 的平面内按顺时针方向以角速度 ω 做匀速圆周运动,试求金属杆中产生的感应电动势的大小.提示:解法一:金属杆 ab 做切割磁感线运动时,杆上各点的线速度大小不相同,因此应以杆上各点速度的平均值进行计算.当 ab 匀速转动时,a 端速度为零,b 端速度为 ωl
杆上从 a 到 b 各点速度大小与各点的旋转半径成正比,所以 ab 杆的平均切割速度为:v==
故杆上的感应电动势 E=Blv=解法二:如图所示,在很短的时间 Δt 内,杆转动的角度 Δθ 也很小,则杆扫过的面积等效为 ΔS=,又 Δθ=ωΔt,则磁通量的变化为 Δ=BΔS=所以 E==
三自感和涡流现象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