完整版电磁感应知识总结
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高中物理:磁场电磁感应知识点总结
一、磁场:
1、磁场定义:磁场是一种能够使磁体产生旋转矩力,使磁性物体运动的空间性质。
2、磁场的表示:磁场的大小和方向可以用一个向量来表示,其中,磁场强度表示磁
场的大小;而磁场方向代表磁场的传输路线。
3、磁场的性质:磁场具有外力的作用,它能够对磁性物体施加力,使磁性物体运动;而非磁性物体则不受磁场的影响。
此外,磁场还可以产生电能,为机器提供动力。
二、电磁感应:
1、电磁感应定义:电磁感应指一种电场中存在的磁场和受磁场作用时产生的动作矩。
2、电磁感应的原理:电磁感应的原理是,当一个磁体在电场中存在时,会产生一个
磁场,当另一个电体接近时,会受到这个磁场的作用,产生一个磁力矩,从而引起电体的
变动。
3、电磁感应在实际应用中的作用:电磁感应是电气技术和电工技术中一种重要的基础,电磁感应在实际应用中主要应用于发电、电机、变压器和直流主动电动机等方面。
初中物理电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
2、产生条件:(1)闭合电路;(2)一部分导体;(3)做切割磁感线运动。
需要注意的是,这三个条件缺一不可。
如果电路不闭合,只会产生感应电压,而不会有感应电流。
3、能的转化:在电磁感应现象中,机械能转化为电能。
例如,当我们手摇发电机时,通过转动把手,使导体在磁场中做切割磁感线运动,从而产生电能,此时就是将机械能转化为电能。
二、感应电流的方向1、影响因素:感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
2、右手定则:伸开右手,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线垂直穿过手心,大拇指指向导体运动的方向,那么其余四指所指的方向就是感应电流的方向。
这个定则可以帮助我们快速判断感应电流的方向。
例如,当导体向右运动,磁场方向向上时,根据右手定则,我们可以判断出感应电流的方向是向前的。
三、发电机1、原理:发电机是根据电磁感应原理制成的。
2、构造:主要由定子(固定不动的部分)和转子(能够转动的部分)组成。
定子一般是磁极,转子一般是线圈。
当转子在磁场中转动时,就会产生感应电流。
3、能量转化:发电机工作时,将机械能转化为电能。
大型的发电机通常采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电,这样可以产生更强、更稳定的电流。
四、电动机1、原理:电动机是利用通电导体在磁场中受到力的作用而运动的原理制成的。
2、构造:主要由定子、转子和换向器组成。
定子一般是磁极,转子一般是线圈。
换向器的作用是当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,使线圈能够持续转动。
3、能量转化:电动机工作时,将电能转化为机械能。
在日常生活中,我们使用的电风扇、洗衣机等电器,其内部都有电动机。
五、电磁感应的应用1、动圈式话筒:它是把声音的振动转化为电流的变化。
当声音使膜片振动时,与膜片相连的线圈在磁场中做切割磁感线运动,从而产生随声音变化的电流。
电磁感应(磁生电)第一部分电磁感应现象楞次定律一、磁通量1.定义:磁感应强度与面积的乘积,叫做穿过这个面的磁通量.2.定义式:Φ=BS.说明:该式只适用于匀强磁场的情况,且式中的S是跟磁场方向垂直的面积;若不垂直,则需取平面在垂直于磁场方向上的投影面积,即Φ=BS⊥=BSsinθ,θ是S与磁场方向B的夹角.3.磁通量Φ是标量,但有正负.Φ的正负意义是:若从一面穿入为正,则从另一面穿入为负.4.5.6.(1)(2)(3)1.2.表述表述3.合,源.1.,大拇指指向导体运动方向,其余四指所指的方向就是感应电流的方向.2.楞次定律:感应电流具有这样的方向,就是感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.3.判断感应电流方向的思路:用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,如下:根据原磁场(Φ原方向及ΔΦ情况) 确定感应磁场(B感方向) 判断感应电流(I感方向).重点题型汇总一、磁通量及其变化的计算:由公式Φ=BS计算磁通量及磁通量的变化应把握好以下几点:1、此公式只适用于匀强磁场。
2、式中的S 是与磁场垂直的有效面积3、磁通量Φ为双向标量,其正负表示与规定的正方向是相同还是相反4、磁通量的变化量ΔΦ是指穿过磁场中某一面的末态磁通量Φ2与初态磁通量Φ1的差值, 即ΔΦ=|Φ2-Φ1|. 【例】 面积为S 的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B 的匀强磁场中(磁场区域足够大),磁场方向与线框平面成θ角,如图9-1-1所示,当线框以ab 为轴顺时针转90过程中,穿过 abcd 的磁通量变化量ΔΦ= .【解析】设开始穿过线圈的磁通量为正,则在线框转过900的过程中,穿过线圈的磁量为:ΔΦ【答案】通量为正 :楞次定律A.a → C.先b,其极。
1.法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.公式:n t∆ΦE =∆公式理解:① 上式适用于回路中磁通量发生变化的情形,回路不一定闭合.② 感应电动势E 的大小与磁通量的变化率成正比,而不是与磁通量的变化量成正比,更不是与磁通量成正比. 要注意t∆Φ∆与ΔФ和Φ三个量的物理意义各不相同,且无大小上的必然关系.③ 当∆Φ由磁场变化引起时, t ∆∆Φ常用t B S ∆∆来计算;当∆Φ由回路面积变化引起时,t∆∆Φ常用t S B ∆∆来计算.图9-1-3④ 由tnE ∆∆Φ=算出的是时间t ∆内的平均感应电动势,一般并不等于初态与末态电动势的算术平均值. ⑤ n 表示线圈的匝数,可以看成n 个单匝线圈串联而成。
电磁感应知识点总结电磁感应是指导体中的电流或电荷在外加磁场的作用下产生感应电动势的现象。
电磁感应是电磁学中的重要内容,也是电磁学与电动力学的基础知识之一。
下面我们将对电磁感应的相关知识点进行总结。
1. 法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本规律之一,它描述了磁场变化引起感应电动势的现象。
定律表述为,当导体回路中的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势。
这一定律为电磁感应现象提供了定量的描述,为电磁感应现象的应用提供了基础。
2. 感应电动势的方向。
根据法拉第电磁感应定律,我们可以得出感应电动势的方向规律。
当磁通量增加时,感应电动势的方向使得产生的感应电流产生磁场的方向与原磁场方向相同;当磁通量减小时,感应电动势的方向使得产生的感应电流产生磁场的方向与原磁场方向相反。
这一规律在电磁感应现象的分析和应用中具有重要的指导意义。
3. 感应电动势的大小。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即。
ε = -dΦ/dt。
其中,ε表示感应电动势的大小,Φ表示磁通量,t表示时间。
这一关系式说明了磁通量的变化越快,感应电动势的大小就越大。
这一规律在电磁感应现象的定量分析中起着重要的作用。
4. 涡旋电场。
当磁场发生变化时,会在空间中产生涡旋电场。
这一现象是电磁感应的重要特征之一,也是电磁学中的重要内容。
涡旋电场的产生使得电磁感应现象更加复杂和丰富,为电磁学的研究提供了新的视角。
5. 涡旋电流。
涡旋电场的存在导致了涡旋电流的产生。
涡旋电流是一种特殊的感应电流,它的存在对电磁场的分布和能量传递产生了重要影响。
涡旋电流的研究不仅有助于理解电磁感应现象的本质,也为电磁学的应用提供了新的思路。
通过以上对电磁感应知识点的总结,我们对电磁感应现象有了更深入的理解。
电磁感应作为电磁学的重要内容,不仅在理论研究中具有重要意义,也在实际应用中发挥着重要作用。
希望我们能够深入学习和理解电磁感应的知识,为电磁学的发展和应用做出贡献。
电磁感应知识点总结[借鉴]电磁感应是当两个场之间存在某种电磁关系时,一个场中的磁场分量会影响另一个场中的电场分量或电场分量会影响另一个场中的磁场分量,从而形成动态电场和磁场之间的相互作用现象。
它是基于电磁互相联系的基本原理,并依据此现象而建立的电磁学模型。
1、电磁感应的概念:当一个磁场或电场的变化时,就会形成相应的另一种场波,从而在另一处产生电磁变化。
2、电磁感应机制原理:电磁感应机制是指,外界磁场或者电场在变化时,可以在其它地方产生“反作用”,从而引起两个相应的场之间的空间变化,使其产生变化并发生相应的热电能变化。
3、电磁感应的物理量:通常是对磁感应体钟感矩,电感变阻等物理量进行测量,以得到有关磁电场的信息。
4、电感变阻原理:当电磁感应器被外界磁场作用时,它的阻抗值就会发生变化,如果用回路连接电磁感应器,可以测量它们变化后的电阻,从而使电流流过它们,以确定外界磁场强度。
5、电磁感应器的种类:(1)电磁传感器:它可以在外界环境中检测磁场的变化,从而输出不同的电压和电流,以测量不同的磁场和磁场强度;(2)电磁阻尼传感器:它可以在检测磁场时产生阻尼作用,并且可以测量不同时间段内的磁场变化趋势;(3)磁角螺桨传感器:它可以在接受外界磁场时旋转把柄,从而改变磁角位置,以测量磁场强度和变化趋势;(4)电阻式/非电阻式电磁感应器:这是一种电磁感应器,可以采用电流或非电流的方式,以检测磁场的变化;(5)电磁感应器的磁性测量:这类电磁感应器可以采用磁偏角、偏磁率等参数,来表征不同地磁场的强度和方向的变化。
6、电磁感应应用:常见的应用主要有永磁传感器、磁角度传感器、电瓶传感器、电子产品定位器等。
而在近年来,电磁感应技术也迅速得到广泛应用,如地理信息系统中采用GPS定位系统,仪器仪表上用于信号调制解调等等。
1.感应电动势大小的计算公式(1):E =tn ∆∆Φ〔任何条件下均适用;t ∆∆Φ为斜率,斜率的符号相同,表示感应电流的方向相同。
斜率的大小就表示感应电动势或感应电流的大小〕(2):E =tB nS ∆∆〔S 为有磁感线穿过的面积,适用于S 不变时;t B ∆∆为斜率,斜率的符号相同,表示感应电流的方向相同。
斜率的大小就表示感应电动势或感应电流的大小〕 (3):E =nBLV适用于导体棒垂直切割磁感线时;B 、L 和V 两两互相垂直,不垂直时,把B 或V 正交分解 L 为有效长度;切割的磁感线越多,E 就越大,切割的磁感线相同,E 就相同 B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小 B 可为非匀强磁场(4):E =nB 1L 1V 1 ± nB 2L 2V 2适用于两根以上导体棒垂直切割磁感线时,B 、L 和V 两两互相垂直,不垂直时,把B 或V 正交分解感应电流相互抵消时用减号L 为有效长度;切割的磁感线越多,E 就越大; B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小; B 可为非匀强磁场(5):E =ω221BL 用于导体一端固定以角速度ω旋转切割磁感线,ω单位必须用rad/s ;B 、L 和V 两两互相垂直,不垂直时,把B 或V 正交分解;L 为有效长度;切割的磁感线相同,E 就相同,切割的磁感线越多,E 就越大;; B 为导体棒垂直切割处的磁感强度大小; B 可为非匀强磁场(6):e= θωsin NBS = t NBS ωωsin 〔用于从中性面开始计时,即线圈垂直于磁感线开始计时〕e 为交流发电机的瞬时感应电动势〔V 〕; B 为匀强磁场(T);S 为有磁感线穿过的面积(m 2)ω为线圈的角速度,其单位必须用rad/s ;450=4π rad ;5r/s(转/秒)=5⨯2π rad/s ω=2πf 〔f 为交流电的频率〕θ为线圈和中性面的夹角〔rad 〕;线圈处于中性面时,Φ最大,感应电动势e=0应从切割磁感线的角度理解该公式,切割的磁感线越多,E 就越大;(7):e= βωcos NBS =t NBS ωωcos (从线圈平行于磁感线开始计时)e 为交流发电机的瞬时感应电动势〔V 〕; B 为匀强磁场(T);S 为有磁感线穿过的面积(m 2)ω为线圈的角速度,其单位必须用rad/s ;300= 6π rad ;5r/s(转/秒)=5⨯2π rad/s ω=2πf 〔f 为交流电的频率〕θ为线圈和磁感线的夹角〔rad 〕;线圈和中性面垂直时,即线圈和磁感线平行,Φ=0,感应电动势e 最大 应从切割磁感线的角度理解该公式,切割的磁感线越多,E 就越大;(8):E=U 外+Ir 〔适用条件:适用于任何电路;U 外为电源两端的电压〔即外电路的总电压〕,I 为总电流,r 为电源的内阻〕2:公式的推导:(1):E = BLV (如右图)E=t n ∆∆Φ=n BLv tBLdvt d BL tBLdS d BL tt ===-+-+∆Φ-∆Φ)()(0 (2):E=NBS ωsin θ(如右图)一矩形线圈绕oo ´轴转动〔t=0时,线圈处于中性面〕E=BL ad V ad sin θ + BL bc V bc sin θ E=BL ad ω21L ab sin θ + BL bc ω21L ab sin θE=21B ωS sin θ+ 21B ωS sin θ E=B ωS sin θ当线圈有N 匝时:E=NBS ωsin θθ=ωt∴ E=NBS ωsin ωt 即 e=NBS ωsin ωt3.磁通量:表示穿过某截面的磁感线数量,穿过的磁感线数量越多,磁通量越大;穿过的磁感线数量相同,磁通量就相同〔1〕:Φ=BS 使用条件:B 和S 垂直时,S 为有磁感线穿过的面积(m 2) 〔2〕:Φ=0 使用条件:B 和S 平行时〔3〕:当B 、S 既不平行也不垂直时,可以把B 拿来正交分解或把S 投影到B 的方向上,0<Φ<BS〔4〕:0Φ-Φ=∆Φt ,Φ是标量,但是它有正负,如:某线圈的磁通量为6 wb ,当它绕垂直于磁场的轴转过1800,此时磁通量为-6 wb ,在这一过程中,∆Φ=12 wb 而不是04:感应电动势E 与∆Φ的大小、B 的大小无关,E 与B 的变化快慢、∆Φ的变化快慢有关。
电磁感应的知识点梳理一、磁通量Φ、磁通量变化∆Φ、磁通量变化率t∆∆Φ对比表二、电磁感应现象与电流磁效应的比较 三、产生感应电动势和感应电流的条件比较四、感应电动势1、在电磁感应现象中产生的电动势叫 ,产生感应电流必存在 ,产生感应电动势的那部分导体相当于 ,如果电路断开时没有电流,但 仍然存在。
2、电路不论闭合与否,只要 切割磁感线,则这部分导体就会产生 ,它相当于一个 。
3、不论电路闭合与否,只要电路中的 发生变化,电路中就产生感应电动势,磁通量发生变化的那部分相当于 。
五、公式n E ∆Φ=与E=BLvsin θ 的区别与联系 六、楞次定律1、电流方向的判定方法23、对楞次定律中“阻碍”的含义还可以推广为:①阻碍原磁通量的变化或原磁场的变化;可理解为。
②阻碍相对运动,可理解为。
③使线圈面积有扩大或缩小趋势;可理解为。
④阻碍原电流的变化。
七、电磁感应中的图像问题1、图像问题2、解决这类问题的基本方法⑴明确图像的种类,是B-t图像还是Φ-t图像、或者E-t图像和I-t图像⑵分析电磁感应的具体过程⑶结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿定律等规律列出函数方程。
⑷根据函数方程,进行数学分析,如斜率及其变化,两轴的截距等。
⑸画图像或判断图像。
八、自感现象:1、自感现象:当一个线圈中的电流变化时,它产生的变化的磁场不仅在邻近的电路中激发出感应电动势,同样也使_____________激发出感应电动势,这种现象称为_____________.由于自感而产生的感应电动势叫_____________.2、产生原因:3、自感电动势的方向:4、自感电动势的作用:5、自感电动势和自感系数:自感电动势:,式中为电流的变化率,L为自感系数。
自感系数L:自感系数的大小由决定,线圈越长,单位长度的匝数越多,横截面积越大,自感系数,若线圈中加有铁芯,自感系数。
5、通电自感和断电自感比较九、自感涡流例1、如图16-1,平面M 的面积为S ,垂直于匀强磁场B ,求平面M 由此位置出发绕与B 垂直的轴转过600和转过1800时磁通量的变化量。
知识清单-电磁感应篇知识点1、磁通量1.概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S与B的乘积。
2.公式:Φ=BS。
3.单位:1 Wb=1T·m2。
4.公式的适用条件(1)匀强磁场;(2)磁感线的方向与平面垂直,即B⊥S。
5.磁通量的意义磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数。
知识点2、电磁感应现象1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象。
2.产生感应电流的条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)特例:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。
3.产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则产生感应电流;如果回路不闭合,那么只有感应电动势,而无感应电流。
知识点3、楞次定律知识点4、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)概念:在电磁感应现象中产生的电动势。
(2)产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。
(3)方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2.法拉第电磁感应定律(1)内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
(2)公式:E=n ΔΦΔt,其中n为线圈匝数。
(3)感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路的欧姆定律,即I=ER+r。
3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直,则E=Bl v。
(2)v∥B时,E=0。
知识点5、自感、涡流1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感。
(2)自感电动势①定义:在自感现象中产生的感应电动势叫做自感电动势。
②表达式:E=L ΔI Δt。
(3)自感系数L①相关因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关。
②单位:亨利(H),1 mH=10-3 H,1 μH=10-6 H。
2.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生感应电流,这种电流像水的漩涡所以叫涡流。
电磁感应基础知识总结【基础知识梳理】一、电磁感应现象1.磁通量(1)概念:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积。
(2)公式:①二坠。
(3)单位:1Wb=1T・m2。
(4)物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数。
2.电磁感应现象(1)电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有感应电流产生的现象。
(2)产生感应电流的条件①条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
②特【典例】闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
(3)产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合则产生感应电流;如果回路不闭合,则只产生感应电动势,而不产生感应电流。
(4)能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能。
二、楞次定律1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)适用范围:适用于一切回路磁通量变化的情况。
(3)楞次定律中“阻碍”的含义£SAAt2.右手定则(1) 内容① 磁感线穿入右手手心。
② 大拇指指向导体运动的方向。
③ 其余四指指向感应电流的方向。
(2) 适用范围:适用于部分导体切割磁感线。
三、法拉第电磁感应定律的理解和应用1.感应电动势(1) 概念:在电磁感应现象中产生的电动势。
(2) 产生条件:穿过回路的磁通量发生改变,与电路是否闭合无关。
⑶方向判断:感应电动势的方向用楞次定律或右手定则判断。
2.法拉第电磁感应定律⑴内容:感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
A ①(2) 公式:E=njt ,其中n 为线圈匝数。
E(3) 感应电流与感应电动势的关系:遵守闭合电路欧姆定律,即1=越。
3.磁通量变化通常有三种方式 (1) 磁感应强度B 不变,垂直于磁场的回路面积发生变化,此时E=nB-(2) 垂直于磁场的回路面积不变,磁感应强度发生变化,此时E=nA^S ,其中普是B —t图象的斜率。
电磁感应知识点总结一、电磁感应现象1、电磁感应现象与感应电流.(1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。
(2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。
物理模型上下移动导线AB,不产生感应电流左右移动导线AB,产生感应电流原因:闭合回路磁感线通过面积发生变化不管是N级还是S级向下插入,都会产生感应电流,抽出也会产生,唯独磁铁停止在线圈力不会产生原因闭合电路磁场B发生变化开关闭合、开关断开、开关闭合,迅速滑动变阻器,只要线圈A中电流发生变化,线圈B就有感应电流二、产生感应电流的条件1、产生感应电流的条件:闭合电路.......。
....中磁通量发生变化2、产生感应电流的常见情况 .(1)线圈在磁场中转动。
(法拉第电动机)(2)闭合电路一部分导线运动(切割磁感线)。
(3)磁场强度B变化或有效面积S变化。
(比如有电流产生的磁场,电流大小变化或者开关断开)3、对“磁通量变化”需注意的两点.(1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。
(2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。
导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。
三、感应电流的方向1、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是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
(2)“阻碍”的含义.从阻碍磁通量的变化理解为:当磁通量增大时,会阻碍磁通量增大,当磁通量减小时,会阻碍磁通量减小。
从阻碍相对运动理解为:阻碍相对运动是“阻碍”的又一种体现,表现在“近斥远吸,来拒去留”。
(3)“阻碍”的作用.楞次定律中的“阻碍”作用,正是能的转化和守恒定律的反映,在克服这种阻碍的过程中,其他形式的能转化成电能。
(4)“阻碍”的形式.1.阻碍原磁通量的变化,即“增反减同”。
2.阻碍相对运动,即“来拒去留”。
3. 使线圈面积有扩大或缩小的趋势,即“增缩减扩”。
高中物理选修3-2知识点总结
第四章
1.两个人物:a.法拉第:磁生电
b. 奥斯特:电生磁
2.感应电流的产生条件:a.闭合电路
b. 磁通量发生
变化
注意:①产生感应电动势的条件是只具备b
②产生感应电动势的那部分导体相当于电源
③电源内部的电流从负极流向正极
3.感应电流方向的判定:
(1)方法一:右手定则
(2)方法二:楞次定律:(理解四种阻碍)
①阻碍原磁通量的变化(增反减同)
②阻碍导体间的相对运动(来拒去留)
③阻碍原电流的变化(增反减同)
④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩)
4.感应电动势大小的计算:
(1)法拉第电磁感应定律:
A、内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
B、表达式:E n —
t
(2)磁通量发生变化情况
①B不变,S变, B S
②S不变,B变,BS
③B和S同时变,
(3)计算感应电动势的公式
①求平均值:E n ——
t
②求瞬时值:E BLv(导线切割类)电磁感应
③导体棒绕某端点旋转:E -BL2
5.感应电流的计算:
瞬时电流:1 E
R总
2
BLV(瞬时切割)
R总
6.安培力的计算:
瞬时值:F BIL B2L2v
R r
7.通过截面的电荷量:q 注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值
8.自感:
(1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。
(2)决定因素:线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。
另外,有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。
(3)类型:通电自感和断电自感
£A
遲9 局E
接通电源的瞬间,灯断开开关的瞬间,灯泡A1较慢地亮起来。
泡A逐渐变暗。
(4)单位:亨利(H、毫亨(mH)
微亨(H )
(5)涡流及其应用
①定义:变压器在工作时,除了在原副线
圈中产生感应电动势外,变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。
一般来说,只要空间里有变化的
磁通量,其中的导体中就会产生感应电
流,我们把这种感应电流叫做涡流
②应用:a.电磁炉b.金属探测器,飞
机场火车站安全检查、扫雷、探矿
第五章交变电流一、交变电流的产生
1、原理:电磁感应
2、两个特殊位置的比较:
中性面:线圈平面与磁感线垂直的平面。
①线圈平面与中性面重合时(S丄B):磁通量最大,0, e=0, i=0,感应
t
电流方向改变。
②线圈平面平行与磁感线时(S// B):=0,最大,e最大,i最大,电流方
t
向不变。
3、穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势、感应电流随时间变化的函数关系总是互余的:
取中性面为计时平面:
e E m sin t NBS sin t
RE 路端电压:u U m sin t ——sin
t
R r
电流:i -血t £sin t
角速度、周期、频率、转速关系:
2T 2f 2n
二、表征交变电流的物理量
1、瞬时值、峰值(最大值)、有效值、平均值的比较
E m E m I m 重要关系
e E m sin t i I m sin t
NBS
E m
适用情况及说明
计算线圈某时刻的受力情况
讨论电容器的击穿电压(耐压值)
磁通量
m COS t BScos t电动势表达式:
有效值 对正(余)弦交流电
E m
2
跟交变电流的热效应
U m
等效的恒定电流值
U 2
m
2
交变电流图像中图线
平均值与时间轴所夹的面积
E
_______ 与时间的比值
三、电感和电容对交变电流的作用 (1 )计算与电流的热效应
有 ,关的量(如功、功率、热量) 等
(2) 电气设备“铭牌”上
所 标的一般是有效值 (3) 保险丝的熔断电流为
有 效值
计算通过电路截面的电荷量
Ui
u MM
电感 电容
Ei 、、,「口匸曰"中 直流电不能通过电容器,交流电能 只对交变电流有阻碍作用 y
通过但有阻碍作用
自感系数越大,交流电频率越大,电容越大,交流电频率越大,阻碍 阻碍作用越大,即感抗越大 作用越小,即容抗越小 低频扼流卷:通直流、阻交流 隔直电容:通交流、隔直流 对电流的作用 影响因素 应用
高频扼流卷:通低频、阻高频 旁路电容:通高频、阻低频 1四.变压器: 1、原、副线圈中的磁通量的变化率相等。
U 1 U 2 I i £2 n i P 入,即 U 1I 1 U 2I 2
2、变压器只变换交流,不变换直流,更不变频< 原、副线圈中交流电的频率一样:f 1=f 2 五、电能输送的中途损失:
(1) 功率关系:R=R ,P a =P 4,P 2=P 损+P 3 (2) 输电导线损失的电压:U 损=U-U 3=I 线R 线 (3)输电导线损耗的电功率:P 损P 2 P 3 U 损I 线I 线R 戋(旦)2R 线
U 2
六、变压器工作时的制约关系
(1)电压制约:当变压器原、畐懺圈的匝数比(n/n2)一定时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U/n i,可简述为“原制约副”.
(2)电流制约:当变压器原、副线圈的匝数比(n/n?)—定,且输入电压U确定时,原线圈中的电流11由副线圈中的输出电流12决定,即11=nJJn 1,可简述为“副制约原” •
(3)负载制约:①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,B=P负i+P负2+…;②变压器副线圈中的电流丨2由用户负载及电压U2确定,l2=P2/U2;③总功率P总=卩线+FL
动态分析问题的思路程序可表示为:
U1 n1I
2
U2
U U 2 n2
U i
决定U2
R负载
决定
P i P2U1U1 I2U2) l
决定
P i I1U1
决定
第六章传感器
光敏电阻在光照射下电阻变化的原因: 有些物质,例如硫化镉,是一种半导
体材料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的增强,载流子增多, 导电性变好。
光照越强,光敏电阻阻值越小。
金属导体的电阻随温度的升高而增大, 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,
且阻值随温度变化非常明显。
• 1.光敏电阻
2 •热敏电阻和金属热电阻 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。
外部磁场使运动的载流子受到洛伦兹力,在导体板的一侧聚集,在导体板的另一 侧会出现多余的另一种电荷,从而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹 力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成 稳定的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压U H ,U H k-IB . (d 为薄片的厚度,
d
k 为霍尔系数)
1. 传感器应用的-
2. 传感器应用: 般模式
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力传感器的应用一- —电子秤 \ /,
温度传感器的应用- ――电熨斗、电饭锅、测温仪 f 1 光传感器的应用一- —鼠标器、火灾报警器
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