最新电磁感应知识点一览表

  • 格式:doc
  • 大小:99.50 KB
  • 文档页数:6

电磁感应现象
主要内容:
电磁感应现象的产生条件;感应电流的大小及方向的确定;电磁感应现象的应用
第一部分: 1—2节
划时代的发现
历史背景:
1、奥斯特发现电流磁效应:
电流磁效应的发现揭示了电现象和磁现象之间存在的联系。

2.法拉第发现电磁感应现象:
(1)“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应。

(2)五类情况:变化的电流,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体。

探究感应电流的产生条件
产生感应电流的条件:
1.闭合回路
2.穿过回路的磁通量发生变化
第二部分: 第3节
楞次定律
1.内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,这就是楞次定律
2.应用楞次定律判断感应电流方向的基本步骤:
(1)明确原磁场的方向。

(2)判断穿过闭合电路的磁通量是增加还是减少。

(3)根据楞次定律确定感应电流的磁场方向。

(4)利用安培定则确定感应电流的方向。

3.右手定则:导体切割磁感线引起感应电流的方向可以由右手定则来判断。

伸开右手让拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,让磁感线垂直从手心进入,拇指指向导体运动的方向,其余四指指的就是感应电流的方向。

法拉第电磁感应定律
1、感应电动势: 在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势
2、电磁感应定律
(1)内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,即E ∝。

这就是法拉第电磁感应定律
(2)表达式:E=n
3、导线切割磁感线时的感应电动势
E=BLv该式通常用于导体垂直切割磁感线, 且导线与磁感线互相垂直(l B)。

一般用于导体各部分切割磁感线的速度相同
当导体的运动方向跟磁感线方向有一个夹角θ时,E=BLv1=BLv sinθ
电磁感应规律的应用
1.电磁感应现象中的感生电场(感生电动势)
磁场的变化而激发的电场叫感生电场。

感生电场对自由电荷的作用力充当了非静电力。

由感生电场产生的感应电动势,叫做感生电动势。

2、电磁感应现象中的洛伦兹力(动生电动势)
一段导体切割磁感线运动时相当于一个电源,这时非静电力与洛伦兹力有关。

由于导体运动而产生的电动势叫动生电动势。

第四部分: 6—7节
互感和自感
1.互感现象
(1)当一个线圈中电流变化,在另一个线圈中产生感应电动势的现象,称为互感。

互感现象中产生的感应电动势,称为互感电动势
(2)互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间
(3)利用互感现象,可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。

(4)应用:变压器
2.自感现象
(1)由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象
(2)自感现象中产生的电动势叫自感电动势。

(3)自感电动势的作用:阻碍导体中原来的电流变化
(4)自感电动势的大小:与电流的变化率成正比
(5)自感系数 L(简称自感或电感):
线圈越大,越粗,匝数越多,自感系数越大。

有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多
自感系数的单位:亨利,简称亨,符号是 H。

常用单位:毫亨(m H)微亨(μH)
涡流、电磁阻尼和电磁驱动
1.涡流:线圈中的电流发生变化时,这个线圈附近的导体中就会产生感应电流。

这种电流看起来很像水的旋涡,所以叫做涡流。

2.涡流的利用和防止
3.电磁阻尼:导体在磁场中运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力的方向总是阻碍导体的运动,这种现象称为电磁阻尼。

4.电磁驱动:磁场相对于导体运动时,感应电流使导体受到安培力的作用,安培力使导体运动起来,这种现象称为电磁驱动。

交变电流
主要内容:交流电的产生及规律,交流电的应用
第一部分:第1-2节
第一节:交变电流的产生
1、交变电流
(1)定义:大小和方向都随时间作周期性变化的电流
(2)中性面:与磁感线垂直的平面
(3)中性面特点:
a.穿过线圈的磁通量最大,但感应电动势为零,磁通量变化率也为零.
b.线框每经过一次中性面,感应电流的方向就改变一次,因此线框每转动一周,感应电流的方向改变两次
2.交变电流的图像和变化规律
(1)感应电动势:
e=nBsωsinωt=Emsinωt(从中性面开始计时)
e=nBsωcosωt=Emcosωt(从B∥S开始计时)
(2)感应电流:
i=(nBs ω/R)sin ωt=Imsin ωt(从中性面开始计时)
i=(nBs ω/R)cos ωt=Imcos ωt(从从B ∥S 开始计时)
(3)外电路电阻两端的电压:
u=Umsin ωt(从中性面开始计时)
u=Umcos ωt(从从B ∥S 开始计时)
表征交流电的物理量
1.周期和频率: 表示交流电变化的快慢的物理量
周期:交变电流完成一次周期性变化所需的时间。

频率:交变电流一秒内完成周期性变化的次数。

关系: 2.峰值和有效值
峰值(Em ,Im ,Um ):电流或电压所能达到的最大值。

有效值(E 、U 、I ) :根据电流的热效应来规定,让交流与直流分别通过相同的电阻,如果在交流的一个周期内它们产生的热量相等,就把这个直流的数值叫做这个交流的有效值。

关系:
3.瞬时值: e 、i 、u
4.峰值(最大值)、有效值、平均值在应用上的区别。

(1)在求交流电的功、功率或电热时必须用交流电的有效值。

(2)求通过某导体截面的电量一定要用平均值。

(3) 于交流电若没有特殊说明的均指有效值
第二部分
电感和电容对交变电流的阻碍作用
1.原因:
由于交变电流是不断变化的,所以在电感线圈上产生自感电动势,自感电动势是阻碍电流的变化.
2.感抗XL :电感对交变电流阻碍作用的大小叫做感抗.
3.影响感抗的因素:线圈的自感系数和交变电流的频率,电感越大,频率越高,感抗越大
4.应用:“通直流,阻交流; 通低频、阻高频”
5.交变电流能够通过电容器 :隔直流、通交流
6.电容器对交变电流的阻碍作用
(1)容抗X C:电容对交变电流阻碍作用的大小叫做容抗.
(2)影响容抗的因素:电容器的电容和交变电流的频率,电容越大,频率越高,容抗越小.
(3)电容的作用是“通交流、隔直流”或“通高频、阻低频”.
第三部分:第4-5节
第四节:变压器的工作原理
1.变压器的结构和符号
2.变压器的工作原理:电磁感应(互感现象) 3.理想变压器的规律: (1)电压关系:原.副线圈两端电压之比等这两个线圈的匝数比。

T f 1=f T ππω22==S
NB E m ω=2m E E =2m I I =t E e m ωsin =2121n n U U =
(2)电流关系:原.副线圈中的电流之比跟它们的线圈匝数成反比。

21I I =1
2n n 若多组副线圈则:⋅⋅⋅++=332211I n I n I n (1) 功率关系:输入功率和输出功率相等 P 入=P 出(理想变压器)
远距离输电
1.输电线上的功率损失:
提高输电电压, 是减少电能损失的最有效的办法
2.输电线的的电压损失 △U=IR
3.远距离输电的输电线路与计算
(1).远距离输电的经典模型如图13-2-5所示.
(2).远距离输电的三组关系及两种损耗
如下: 电压关系:2121
n n U U =,4343n n U U =,32U U U R += 电流关系:1221n n I I =,3
443n n I I =,32I I I R == 电功率关系:21P P =,43P P =,32P P P R +=
两种损耗:功率损耗R I P
2=,输送电压损耗U U R I U -==
传感器
主要内容:传感器的工作原理 传感器的应用及应用控制
一.类型:
1.光敏电阻
2.热敏电阻和金属热电阻
R I P 2=
3.电容式位移传感器
4.力传感器————将力信号转化为电流信号的元件。

5.霍尔元件
霍尔元件是将电磁感应这个磁学量转化为电压这个电学量的元件。

二.应用:
力传感器的应用——电子秤
声传感器的应用——话筒
温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪
光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器
传感器的应用实例:1.光控开关2.温度报警器。