磁与电磁感应

电磁感应

电和磁是不可分割的，它们始终交织在一起。简单地说，就是电生磁、磁生电。 电生磁

图1 右手定则

如果一条直的金属导线通过电流，那么在导线周围的空间将产生圆形磁场。导线中流过的电流越大，产生的磁场越强。磁场成圆形，围绕导线周围。磁场的方向可以根据“右手定则”(见图1)来确定：将右手拇指伸出，其余四指并拢弯向掌心。这时，拇指的方向为电流方向，而其余四指的方向是磁场的方向。实际上，这种直导线产生的磁场类似于在导线周围放置了一圈NS极首尾相接的小磁铁的效果。

图2 螺旋管电磁场

如果将一条长长的金属导线在一个空心筒上沿一个方向缠绕起来，形成的物体我们称为螺线管。如果使这个螺线管通电，那么会怎样？通电以后，螺线管的每一匝都会产生磁场，磁场的方向如图2中的圆形箭头所示。那么，在相邻的两匝之间的位置，由于磁场方向相反，总的磁场相抵消；而在螺线管内部和外部，每一匝线圈产生的磁场互相叠加起来，最终形成了如图2所示的磁场形状。也可以看出，在螺线管外部的磁场形状和一块磁铁产生的磁场形状是相同的。而螺线管内部的磁场刚好与外部的磁场组成闭合的磁力线。在图2中，螺线管表示成了上下两排圆，好象是把螺线管从中间切开来。上面的一排中有叉，表示电流从荧光屏里面流出；下面的一排中有一个黑点，表示电流从外面向荧光屏内部流进。 电生磁的一个应用实例是实验室常用的电磁铁。为了进行某些科学实验，经常用到较强的恒定磁场，但只有普通的螺线管是不够的。为此，除了尽可能多地绕制线圈以外，还采用两个相对的螺线管靠近放置，使得它们的N、S极相对，这样两个线包直接就产生了一个较强的磁场。另外，还在线包中间放置纯铁（称为磁轭），以聚集磁力线，增强线包中间的磁场，如图3、图4所示。

图3 电磁铁 图4 电磁铁磁极

对于一个很长的螺线管，其内部的磁场大小用下面的公式计算：H=nI

在这个公式中，I是流过螺线管的电流，n是单位长度内的螺线管圈数。

如果有两条通电的直导线相互靠近，会发生什么现象？我们首先假设两条导线的通电电流方向相反，图5(a)所示。那么，根据上面的说明，两条导线周围都产生圆形磁场，而且磁场的走向相反。在两条导线之间的位置会是说明情况呢？不难想象，在两条导线之间，磁场方向相同。这就好象在两条导线中间放置了两块磁铁，它们的N极和N极相对，S极和S极相对。由于同性相斥，这两条导线会产生排斥的力量。类似地，如果两条导线通过的电流方向相同，图5(b)所示，它们会互相吸引。

可不填的　

、磁通量　

１．磁通量：穿过磁场中某个面　

的　的条数叫做穿过这一面　

积的磁通量。磁通量简称　

符号为　，单位是韦伯（Ｗｂ）。　

２．磁通量的计算　

（１）公式　＝Ｂ５　

此式的适用条件是：①一　

磁场；②磁感线与平面——。　

（２）如果磁感线与平面不垂直，　

上式中的Ｓ为平面在——于磁感线　

方向上的投影面积。此时，　＝　。　

３．磁通量是标量　

磁通量没有　．但　有正负。磁通量正向穿过某平面和反　

向穿过该平面时．磁通量的正负关系　

同。求　时应注意　

相反方向抵消以后所剩余的磁通量　

当平面和磁场方向

过这个面的磁通量为零。　

４．磁通量的变化△　＝　时．穿　井淼，中学物理高级教师，山东省优秀物理教师，沂蒙名师，临沂市　

教学能手。在《物理教师》、《中学物理》、《中学物理教学参考》、《物　

理教学探讨》、《理科考试研究》、《数理化解题研究》、《中学生理化　

报》、《考试报》等多家报刊发表文章近百篇。参与编写了《高中课程　

新学案》、《试题调研》，主编了《超越课堂》、《精讲通练》、《北京名师　

导学》、《新新学案》、《中学教材学习顾问》、《单元双测同步达标活　

页试卷》等系列丛书。　

电确撼应　

０山东省苍山县东苑高级中学井淼　

△　可能是

而引起．也可能是　

化而引起．还有可能是　发生变化　

发生变　

和　

同时发生变化而引起的．　

在确定磁通量的变化时应注意。　

二、电磁感　现象的产生条件　

１．产生感应电流的条件：　

通过大量实验总结出：不　

论什么情况．只要满足　和　

发生变化这两个条件．就　

必然产生感应电流。　

２．感应电动势的产生条件：无　

论电路是否　路的　——，只要穿过电　

发生变化．这部分电　

路就会产生感应电动势。这部分电路　

或导体相当于　．只有当外　

电路——时，电路中才会有感应　

电流　ｒ　

｝　三、感应由＂ｌｚ￣　／Ｊｌ　Ｌ的方向　

１．右手定则：当闭合电路的　

——做切割磁感线运动时，产　ｊ　

生的感应电流的方向可以用右手定　

堡鍪堂　塑　直史兰皇　２０　则来进行判断。　

第四章磁与电磁感应习题

一、 填空题

1. 英国物理学家____________通过实验首先发现了电磁感应现象。

2. 在图中，当导线ab向右运动时，cd所受磁场力的方向是_____；ab棒上____端相当于电源的正极。

3. 长10cm的直导线在0.2T的匀强磁场中沿垂直磁感线方向匀速运动，当导线运动速率为2m/s时，直导线中产生的感应电动势大小为____________。

4.如图 ①将条形磁铁按图所示方向插入闭合线圈。在磁铁插入的过程中，灵敏电流表示数____________。

②磁铁在线圈中保持静止不动，灵敏电流表示数__________________。

③将磁铁从线圈上端拔出的过程中，灵敏电流表示数______________。(以上各空均填“为零”或“不为零”)

5. 线圈的自感系数通常称为自感或电感，它主要与__________、________、___________以及___________有关。

6. 绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按图所示方法连接，判断在以下各情况中，线圈Ⅱ中是否有感应电流产生．

①闭合电健K的瞬时___________________。

②保持电键K闭合的时候________________________。

③断开电键K的瞬时_______________________。

④电键K闭合将变阻器RO的滑动端向左滑动时：_________________。

7.通电导线在磁场中要受到磁场力的作用，磁场力的方向可用_________________确定，其大小为_________________，左手定则的内容为：____________________________________________________________________

通电线圈放在匀强磁场中将受到_________________作用而转动，常用的电流表

磁力与电磁感应知识点总结

磁力是一种基本的物理现象，主要由磁场引发。电磁感应则是指通过磁场与电流的相互作用产生的一系列现象。磁力与电磁感应是物理学中重要的概念，本文将对其进行总结。

一、磁力

1. 磁场和磁力线

磁场是磁力的作用范围，通常用磁力线来表示。磁力线是呈环状的曲线，表示磁力的方向和大小。磁力线从北极延伸到南极，并且不会相交。

2. 磁铁与磁场

磁铁有两个极性，分别是北极和南极。相同极性的磁铁互相排斥，不同极性的磁铁互相吸引。磁铁产生的磁场是由其南北极之间形成的。

3. 安培力

安培力是电流在磁场中受到的作用力。当电流通过一定长度的导线时，就会在其周围产生磁场，而这个磁场会与外部磁场相互作用，产生安培力。

4. 洛伦兹力

洛伦兹力是指带电粒子在磁场中受到的力。当带电粒子以速度v运动时，如果它同时存在于磁场中，就会受到洛伦兹力的作用。洛伦兹力的大小与电荷的大小、速度以及磁场的强度有关。 二、电磁感应

1. 法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的重要定律。根据这个定律，当磁通量发生变化时，电磁感应电动势就会产生。电磁感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

2. 涡旋电场

当磁场的变化引起电磁感应时，会在空间中产生一个涡旋电场。涡旋电场沿着磁场线闭合，垂直于磁场方向。涡旋电场的存在是电磁感应的重要表现。

3. 感应电动势

感应电动势是由电磁感应引起的电势差。当导体与磁场相对运动时，导体中就会产生感应电动势，从而驱动电子流动。感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。

4. 增加感应电动势的方法

增加感应电动势的方法包括：增加导线与磁场的相对运动速度、增大磁场的强度、增加导线的长度以及改变导线与磁场的相对位置等。

总结：

磁力和电磁感应是物理学中重要的概念和现象。磁力是由磁场引发的作用力，磁铁和电流都可以产生磁场，而洛伦兹力和安培力是与磁场相互作用的力。电磁感应是通过磁场和电流的相互作用产生的一系列现象，涉及到法拉第电磁感应定律、涡旋电场、感应电动势等。了解磁力和电磁感应的知识，有助于我们理解和应用许多现象和设备，如电动机、发电机、电磁铁等。在实际生活中，我们可以通过调整磁场、改变电流等方式来调节磁力和电磁感应效应，以满足我们的需求。