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电磁感应感应电动势的大小大悟一中王冬第9章一、法拉第电磁感应定律1.内容:回路中感应电动势的大小,跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比。2.公式:Ent如图有100匝边长为10厘米的正方形线框,线框在磁感强度为2T的匀强磁场中以角速度5rad/s绕中心轴一边向纸外、一边向纸内匀速转动,求线框从图示位置转过900和1800的平均感应电动势分别是多少?BOO'tnE12转过900时:0BS联立得:02E转过1800时:00联立得:VE37.61t2tt(1)式中n为线圈匝数(2)是磁通量的变化率.或单匝线圈的感应电动势(3)严格区分Φ,ΔΦ及(4)E为n匝线圈的总平均感应电动势tt一个面积恒定的线圈放置于匀强磁场中,线圈平面与磁场垂直。如果磁感应强度分别按下图所示几种规律变化,线圈产生的感应电动势有何特点?B按1规律变化时E1B按2规律变化时E2B按3规律变化时E3E1,E2,E3大小关系是0B213tStBtSBtE二、导体棒切割磁感线产生感应电动势1.平动切割磁感线产生感应电动势E=BLV(1)适用条件:匀强磁场中,B、L、V两两E=B·AB·VsinaVsina是有效切割速度(2)公式中的V是垂直的有效速度E=BV·ABsinaLsina是有效的切割长度(3)公式中的L是在中导体棒垂直于的有效长度E=BV·是等效长度(4)若导体棒不是直的,可先将弯曲导体等效成的直导体棒,再用公式求解E。bva22ba磁场磁场方向两端点连线导体棒垂直22baC速度垂直纸面向外aABDaVAB2.导体棒转动切割磁感线产生感应电动势计算公式:以端点为转轴时:适用条件:导体棒垂直匀强磁场转动切割221LBE2BAVVBLEABINS如图所示两个以O为圆心的圆是有界匀强磁场的边界,小圆里没有磁场,大圆与小圆之间的磁感应强度为B,小圆半径r,大圆半径R。导体棒OB长度也为R,并以O为转轴以角速度ω逆时针旋转,求:OB间的电势差是多少?ABO)(2122rRBUOB2)(baABVVrRBU带入AB的速度得:ABOBUU如图所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场.方向垂直于回路所在的平面.回路以速度V向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,求:感应电动势的最大值和平均值。CDMN联立得:tE022aBVat24BaVEBaVEm(1)(2)想一想通过一节课的复习请同学们想一想,E=nΔΦ/Δt与E=BLV的区别和联系?解答:(1)区别E=nΔΦ/Δt求出的是Δt时间内的平均感应电动势,E与某段时间或某个过程相对应;E=BLV往往用于求解瞬时感应电动势,E与某个时刻或某个位置相对应.小结:法拉第电磁感应定律tnEE=BLV221LBE1两两垂直2有效速度3有效长度4弯曲时的等效1导体棒垂直匀强磁场2以端点为转轴时2BAVVBLE

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