法拉第电磁感应定律 自感

《法拉第电磁感应定律 自感》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、法拉第电磁感应定律自感●自主学习1．内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的成正比．2．公式：n为线圈匝数．变化率3．导体切割磁感线产生的电动势(1)若B、L、v相互垂直，则E＝.(2)E＝BLvsinθ，θ为运动方向与磁感线方向的夹角．Blv●深化拓展一、对法拉第电磁感应定律的理解1．是指电路中产生的平均感应电动势，决定感应电动势大小的因素是穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢，而不是磁通量的大小，也不是磁通量的变化量的大小．若闭合电路是一个n匝的线圈，线圈中的总电动势可看作是一个线圈感应电动势的n倍，这n个线圈是串联的，相当于n个电源串联．而穿过n匝的磁通量与

2、穿过其中一匝线圈的磁通量是相等的，并不是其中一匝的n倍．2．几种常见情况(1)线圈面积S不变，磁感应强度均匀变化(2)磁感应强度不变，线圈面积均匀变化：(3)B、S均不变，线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时(θ1、θ2是线圈平面与磁场之间的夹角)，计算式为：3．导体切割磁感线的两种情况(1)平动切割①在匀强磁场中，棒垂直切割磁感线，产生的感应电动势E＝BLv，公式中的电动势是该时刻的瞬时感应电动势．②若导体不是做垂直切割磁感线运动，v与B有一夹角，如图，应该找出切割磁感线的有效速度，即与B垂直的速度v1＝vsinθ，则E＝BLv1＝BLvsinθ.(2)转动切割①若导体在磁场中绕

3、着导体上的某一点转动时，导体上各点的线速度不同，若用E＝BLv来计算，v应该是棒上各点速度的平均值(这与平动不同，平动时棒上各点速度相等)，即②可根据法拉第电磁感应定律来计算．设长为L的棒以角速度ω匀速转动，经过时间Δt从右图所示位置转到虚线位置，则有θ＝ωΔt，棒扫过的面积由E＝当n＝1时，4．公式与E＝BLvsinθ的区别与联系(1)由求得的是Δt内的平均感应电动势，适用于一切情况．要区别开Φ、ΔΦ与三个量．E只与成正比，与Φ、ΔΦ的大小无关．(2)E＝BLv只适用于匀强磁场，且L⊥B，L⊥v，各处v都相同的情况．若v为瞬时速度，则E为该时刻的瞬时电动势；若v为平均速度，则

4、E为平均电动势，如一段长为L的导体棒垂直于磁场方向放在匀强磁场B中，绕其一端点以垂直于B的方向的角速度ω转动，则该棒上产生电动势3．E＝BLvsinθ中的L为切割磁感线的导体棒的有效长度．如图中，棒的有效长度为ab的弦长．(可用割补法证明)二、磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率的比较磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ磁通量的变化率物理意义某时刻穿过某个面的磁感线的条数，是状态量某一段时间内穿过某个面的磁通量的变化量，是过程量穿过某个面的磁通量变化的快慢磁通量Φ磁通量的变化量ΔΦ磁通量的变化率大小Φ＝BSn，Sn是与B垂直的面的面积注意穿过某个面有方向相反的磁场，则不能直接用Φ

5、＝BS求解，应考虑相反方向的磁通量抵消后所剩余的磁通量开始时和转过180°时平面都与磁场垂直，穿过平面的磁通量是一正一负，ΔΦ＝2BS，而不是0既不表示磁通量的大小，也不表示变化的多少，实际上它表示单匝线圈上产生的电动势说明线圈在磁场中绕与磁场垂直的轴转动，当线圈平面与磁感线平行时，Φ＝0，但最大；线圈平面与磁感线垂直时，Φ最大，但＝0【特别提醒】(1)Φ、ΔΦ、的大小没有直接联系，它们之间的关系类似于v、Δv、的关系，Φ与可能一个很大而另一个很小，可能一个为零而另一个却最大．(2)若规定从某个面的一侧到另一侧的磁通量为正值，则相反方向的磁通量为负值．●针对训练如图所示，在磁感

6、应强度为B的磁场中，两导轨间距为L，某时刻两棒速度为v1和v2，且v1>v2，试由E＝n，求出此时回路中的感应电动势为多少？解析：设该时刻两棒之间的距离为x，经过很短的时间Δt，棒1移动的距离为v1Δt，棒2移动的距离v2Δt，回路面积改变ΔS＝[(x＋v1Δt－v2Δt)－x]L＝(v1－v2)LΔt，所以自感●自主学习自感现象及其应用与防止1．自感现象：由于导体本身的发生变化而产生的电磁感应现象．2．自感电动势：在自感现象中产生的，其作用总是阻碍导体中的变化．3．自感系数：线圈的自感系数由线圈本身的特性决定，与线圈的、、线圈的、有无铁芯等因素有关．电流感应电动势原电流长度匝

7、数横截面积4．自感现象的应用——日光灯(1)电路图如图所示．(2)工作原理：合上开关，电源电压220V加在启动器两极间→氖气导电发出辉光→辉光产生的热量，使U形动触片膨胀伸长，与静触片接触接通电路→镇流器和灯丝中通过电流→氖气停止导电→动静触片分离→切断电路→镇流器产生瞬间高压，与电源电压一起加在灯管两端→灯管中气体导电→日光灯发光．(3)日光灯启动后正常工作时，启动器，电流从灯管中通过．镇流器产生的自感电动势起作用．5．自感现象的防止——双线绕法双线绕法能保证绕成的线圈内部磁通量始终为．零