电磁感应定律与楞次定律

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1、一　电磁感应现象1.电流的磁效应：1820年奥斯特首次由实验发现。2.电磁感应现象实验:1822-1831年英国物理学家法拉第进行多次实验和研究在1831年发现电磁感应定律。（1）磁铁（或通电线圈）与线圈相对运动时线圈中产生电流，图（a）和图（b）.电流计的指针发生偏转，且运动方向不同，偏转方向也不同。　　　　　　　　　（2）线圈中电流变化时另一线圈中产生电流，图（c）.　　　　　　　（3）闭合回路的一部分切割磁力线，回路中产生电流，图（d）.3.总结:不管什么原因使穿过闭合导体回路所包围面积内的磁通量发生变化（增加或减少），回路中都会出现电流，这种电流称为感应电流。在磁通量增加和

2、减少的两种情况下，回路中感应电流的流向相反。感应电流的大小则取决于穿过回路中的磁通量变化快慢。变化越快，感应电流越大；反之，就越小。二电源电动势电源：依靠非静电力将回到负极的正电荷再反抗电场力的作用移回到正极，从而维持两电极的电势差。提供非静电力的装置称为电源。　　　　　　　　　　电源电动势：把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极时，非静电力所作的功，称为电源电动势，记号，即：.在非静电力存在于整个回路中时的电动势表示为：三、电磁感应定律表述：当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时，不论这种变化是什么原因引起的，回路中都会建立起感应电动势，且此感应电动势正比于磁通量对时间变化率的

3、负值。数学表达式：当采用国际单位制时，比例系数为1，数学表达式为：注意：（1）“—”号反映感应电动势的方向与磁通量变化之间的关系：即选定回路L的绕行方向，规定：与绕　　　　　　行方向成右手螺旋关系的磁通量为正，反之为负。　　　　　　　　　（2）如果回路由N匝密绕线圈组成，则通过线圈的磁通用磁链表示:，则:感应电流和感应电量：（1）感应电流:回路中的总电阻为R，则回路中的感应电流为:.（2）感应电量:在时间内，通过回路截面的感应电量为:.感应电量仅与回路中磁通量的变化量有关，而与磁通量变化的快慢无关；磁通计及其应用。四、楞次定律两种表述:闭合回路中感应电流的方向，总是使得它所激发的磁

4、场来阻止引起感应电流的磁通量的变化。　　　　或者：感应电流的效果，总是反抗引起感应电流的原因。应用:判断感应电动势的方向;　　楞次定律实际上是能量守恒定律的一种表现。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　用楞次定律判断感应电流方向的步骤:（1）判断穿过闭合回路的磁通沿什么方向，发生什么变化（增加或减少）；（2）根据楞次定律来确定感应电流所激发的磁场沿什么方向（与原来的磁场反向还是同向）；（3）根据右手螺旋法则从感应电流产生的磁场方向确定感应电流的方向。例１(交流发电机的原理)如图,均匀磁场中，置有面积为S的可绕OO’轴转动的N匝线圈。若线圈以角速度作匀速转动，求线圈中的感应电

5、动势。解:t时刻，线圈外法线方向于磁感强度的夹角为，穿过线圈的磁通匝链为:　.线圈中的感应电动势为：.电磁感应定律只要穿过回路的磁通量发生变化电路中将产生感应电动势。感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量变化成正比。导体回路中感应电动势e的大小，与穿过回路的磁通量的变化率成正比，若闭合电路为一个n匝的线圈，则又可表示为：式中n为线圈匝数，Δ为磁通量变化量，单位Wb，Δt为发生变化所用时间，单位为s.ε为产生的感应电动势，单位为V.1.[感应电动势的大小计算公式]1)E＝nΔΦ/Δt（普适公式）｛法拉第电磁感应定律，E：感应电动势(V)，n：感应线圈匝数，ΔΦ/Δt:磁通量的变化率

6、｝2)E＝BLV垂(切割磁感线运动)    ｛L:有效长度(m)｝3)Em＝nBSω（交流发电机最大的感应电动势）｛Em:感应电动势峰值｝4)E＝BL2ω/2（导体一端固定以ω旋转切割）  ｛ω:角速度(rad/s)，V:速度(m/s)｝2.磁通量Φ＝BS  {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定｛电源内部的电流方向：由负极流向正极｝*4.自感电动势E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大)，ΔI:变化电流，∆t:所用时间，ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢

7、)｝由柳洪平创建。