感应电流产生的条件

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1、感应电流产生的条件：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。很多教师和教辅材料中将产生感应电流的条件归纳为：有闭合回路和回路中磁通量发生变化。但并不满足上述两个条件，回路中仍然有感应电流。要判断是否有感应电流，一要看导体所在区域是否有感生电场，导体中的自由电荷能否在感生电场电场力的作用下持续移动。二要看回路中的部分导体是否切割磁感线运动，导体中的自由电荷在洛伦兹力作用下能否沿导体持续定向移动。　　关键词：感应电流；感应电流产生的条件；法拉第圆盘起电机；　　：G633.8：A：1002-7661（2011）12-03

2、9-01　　　　　　在高中物理人教版选修3-2第四章《电磁感应》第二节《探究感应电流的产生条件》中，教材介绍了三个实验。　　实验一：向线圈中插入磁铁，把磁铁从线圈中抽出。实验结论，磁铁插入线圈或从线圈中抽出过程中，线圈中有感应电流产生。　　　　　　实验二：模仿法拉第的实验。如图，线圈A通过变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。观察在开关闭合瞬间、开关断开瞬间、开关闭合时滑动变阻器不动、开关闭合时迅速移动滑动变阻器的滑片时，线圈B中是否有感应电流。实验结论：开关闭合或断开瞬间，开关闭合时迅速移动滑动变阻

3、器的滑片时，线圈B中有感应电流产生。　　实验三：如图，把导体棒AB的两端分别与电流表的两个接线柱相连，于是构成了一个闭合回路，当闭合回路的一部分做切割磁感线的运动时，其中会产生感应电流。　　从以上几个实例可以看出，产生感应电流的条件与磁场的变化和闭合导体回路包围的面积有关系。由于闭合导体回路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量，因此以上实验表明：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合回路中就有感应电流。很多教辅材料以及教师在讲解这句话时把它归纳为产生感应电流必须同时具有两个条件：1、有闭合回路。2、穿过闭合回路的磁通量发生变化

4、。　　在教材第三节课后习题第七题中介绍了法拉第圆盘发电机，如图。铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两级之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。学生对此提出疑问，闭合导体回路中磁通量并没有发生变化，但回路中却产生了感应电流。在一些习题中也有这样的问题。　　一、电磁感应现象中的感生电动势英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，它不是由电荷产生的，我们把它叫做感生电场。如果此刻空间存在闭合导体，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下定向运动，产生感应电流，或者

5、说导体中产生了感应电动势。在上述例题1中，当磁感应强度按图丙的规律变化时，虽然导体回路并没有闭合，但由于导体中的自由电荷可以在感生电场力的作用下不断定向移动，因此可以产生感应电流。　　二、电磁感应现象中的动生电动势　　导体切割磁感线的运动也会产生感应电动势。在这种情况下，磁场没有变化，空间没有感生电场。如图，导体棒CD在均匀磁场中运动。导体中的自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。为了方便，可以认为导体棒中的自由电荷是正电荷。导体棒中的正电荷会沿着导体棒从D向C运动。导体棒一直运动下去，自由电荷总会沿着导体棒运动。如果用导线把C、D

6、两端连到磁场外的一个用电器上，导体棒中会产生由D到C的电流。　　在教材第三节第七题中法拉第圆盘起电机产生电流的原理就属于这种情况。虽然闭合回路中磁通量没有变化，但由于圆盘转动过程中切割磁感线运动，圆盘中的自由电子在洛伦兹力的作用下由D向C移动，在回路中形成电流。在上面例题2中，由于导体棒切割磁感线运动能使导体中的自由电荷不断定向移动，虽然回路不闭合，但依然会有感应电流。　　综上所述，穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中一定会产生感应电流，但产生感应电流的条件却不应该被归纳为必须有闭合回路和穿过回路的闭合回路的磁通量发生变化。要判

7、断是否有感应电流，一要看导体所在区域是否有感生电场，导体中的自由电荷能否在感生电场电场力的作用下持续移动。二要看回路中的导体是否切割磁感线运动，导体中的自由电荷在洛伦兹力作用下能否沿导体持续定向移动。