高中物理电学精讲:楞次定律
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高中物理| 4.3楞次定律详解楞次定律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.适用条件(1)匀强磁场。
(2)S为垂直磁场的有效面积。
4.磁通量是标量。
5.物理意义:相当于穿过某一面积的磁感线的条数.如图所示,矩形abcd、abb′a′、a′b′cd的面积分别为S1、S2、S3,匀强磁场的磁感应强度B与平面a′b′cd垂直,则:(1)通过矩形abcd的磁通量为BS1cosθ或BS3。
(2)通过矩形a′b′cd的磁通量为BS3。
(3)通过矩形abb′a′的磁通量为0。
6.磁通量变化:ΔΦ=Φ2-Φ1。
2电磁感应现象1.定义当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。
2.条件(1)条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
(2)例如:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线的运动。
3.实质产生感应电动势,如果电路闭合,则有感应电流.如果电路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。
3感应电流方向的判定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:一切电磁感应现象。
2.右手定则(1)内容:如图,伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直并且都与手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导线运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)适用情况:导线切割磁感线产生感应电流。
用右手定则时应注意①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定。
②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直。
③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向。
④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势。
⑤“因电而动”用左手定则;“因动而电”用右手定则。
高二物理楞次定律知识点楞次定律是电磁感应中的基本定律之一,描述了磁感应强度与通过闭合回路的磁通量的关系。
它由法国物理学家楞次在1834年提出,是电磁学的重要基石之一。
本文将介绍高二物理楞次定律的相关知识点。
1. 楞次定律的表述楞次定律可以用以下公式表述:ε = -ΔΦ/Δt其中,ε代表感应电动势,ΔΦ代表磁通量变化,Δt代表时间变化。
2. 磁通量的概念磁通量Φ是描述磁场穿过一个平面的数量的物理量。
它的大小与磁场的强度和面积有关,可以用以下公式计算:Φ = B·A·cosθ其中,B代表磁场强度,A代表平面面积,θ代表磁场线与平面法线之间的夹角。
3. 楞次定律的基本原理楞次定律的基本原理是磁场变化引起感应电动势的产生。
当磁通量发生变化时,闭合回路中会产生感应电动势,进而产生感应电流。
4. 楞次定律的应用楞次定律在实际应用中具有广泛的意义,包括以下几个方面:1) 可以解释电磁感应现象,如电磁感应发电机的工作原理。
2) 可以解释变压器的工作原理,即利用楞次定律实现电压的升降。
3) 可以解释电磁铁的工作原理,即通过改变电磁铁中的电流产生磁场,实现吸附和释放物体。
5. 楞次定律的扩展楞次定律还可以扩展到电场变化引起的感应电动势。
当电场发生变化时,也会产生感应电动势。
这一扩展称为法拉第电磁感应定律。
6. 楞次定律的实验验证楞次定律可以通过一系列实验来验证,如改变磁场强度、改变磁场方向以及改变回路形状等。
实验结果与楞次定律的预测一致,进一步验证了该定律的准确性。
总结:高二物理学习中楞次定律是一个重要的知识点,它可以用来解释电磁感应现象,如电磁感应发电机、变压器和电磁铁的工作原理。
楞次定律的实验验证也进一步证明了其准确性。
通过学习楞次定律,我们可以更好地理解电磁学的基本原理和应用,为进一步的物理学习奠定基础。
高中物理选修32楞次定律知识点归纳楞次定律是高中物理学中的一个重要定律,下面是店铺给大家带来的高中物理选修32楞次定律知识点归纳,希望对你有帮助。
高中物理楞次定律知识点1、内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。
A、从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。
B、从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
C、从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。
自感现象中产生的自感电动势总是阻碍自身电流的变化。
2、实质:能量的转化与守恒。
3、应用:对阻碍的理解:(1)顺口溜“你增我反,你减我同”(2)顺口溜“你退我进,你进我退”即阻碍相对运动的意思。
“你增我反”的意思是如果磁通量增加,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反。
“你减我同”的意思是如果磁通量减小,则感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相同。
用以判断感应电流的方向,其步骤如下:1)确定穿过闭合电路的原磁场方向;2)确定穿过闭合电路的磁通量是如何变化的(增大还是减小);3)根据楞次定律,确定闭合回路中感应电流的磁场方向; 4)应用安培定则,确定感应电流的方向。
高中物理学习技巧一、联系实际,帮助理解从初中物理到高中物理最大的变化就是知识要求的变化。
初中物理是通过现象认识规律,因此,初中物理主要的学习方法是“记忆”;高中物理则是通过对规律的认识理解来解决一些实际问题、解释一些自然现象,所以高中物理主要的学习方法是“理解”。
做到理解的基本步骤是:一练、二讲、三应用。
“一练”即要在老师的指导下进行适当的练习,通过对不同类型习题的练习,多方面、多角度地认识概念、认识规律、认识知识点、认识考点。
高二楞次定律知识点总结楞次定律(Faraday's Law)是电磁感应的基本定律之一,它描述了磁场变化时导线中感应电动势的产生。
高二学生在学习物理的过程中,需要掌握楞次定律的相关知识点。
本文将对楞次定律的重要概念、公式和应用进行总结。
1. 楞次定律的基本概念楞次定律是由英国物理学家迈克尔·法拉第在1831年提出的。
该定律表明,当一导体中的磁通量发生变化时,产生在导体中的感应电动势的大小与磁通量的变化速率成正比。
楞次定律的表达式为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,dt表示时间的变化量。
负号表示感应电动势的方向与磁通量变化的方向相反。
2. 楞次定律的公式楞次定律可以通过两种形式的公式来表达,一种是在闭合回路中的情况,另一种是在开放回路中的情况。
(1)在闭合回路中,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势等于导线中的电流乘以闭合回路的环路积分:ε = -dΦ/dt = ∮ B·dl其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,B表示磁感应强度,dl表示回路中的微小长度元素。
(2)在开放回路中,根据法拉第电磁感应定律,感应电动势等于磁感应强度与导线长度之积的变化率:ε = -dΦ/dt = B·l其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,B表示磁感应强度,l表示导线长度。
3. 楞次定律的应用楞次定律在电磁感应以及电动机、发电机等方面有着广泛的应用。
(1)电磁感应:根据楞次定律,当一个磁场相对于一个导体发生变化时,会在导体中产生感应电动势,从而产生感应电流。
这是电磁感应的基本原理。
(2)电动机:电动机通过将动磁场与电流的交互作用转化为机械能。
当通电的导体在磁场中运动时,根据楞次定律,感应电动势会使导体受到力的作用,产生电流,从而驱动电机旋转。
(3)发电机:发电机利用楞次定律的原理将机械能转化为电能。
通过机械装置使导体在磁场中产生相对运动,产生感应电动势,从而产生电流。
高中物理楞次定律知识点总结楞次定律(Lenz's law)是一条电磁学的定律,可以用来判断由电磁感应而产生的电动势的方向。
下面是小编给大家带来的高中物理楞次定律知识点,希望对你有帮助。
高中物理楞次定律知识点总结1、1834年德国物理学家楞次通过实验总结出:感应电流的方向总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
即磁通量变化感应电流感应电流磁场磁通量变化。
2、当闭合电路中的磁通量发生变化引起感应电流时,用楞次定律判断感应电流的方向。
楞次定律的内容:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流为磁通量变化。
楞次定律是判断感应电动势方向的定律,但它是通过感应电流方向来表述的。
按照这个定律,感应电流只能采取这样一个方向,在这个方向下的感应电流所产生的磁场一定是阻碍引起这个感应电流的那个变化的磁通量的变化。
我们把“引起感应电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁道”。
因此楞次定律可以简单表达为:感应电流的磁场总是阻碍原磁通的变化。
所谓阻碍原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感应电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻碍它的增加;当原磁通减少时,感应电流的磁场与原磁通方向相同,阻碍它的减少。
从这里可以看出,正确理解感应电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的关键。
要注意理解“阻碍”和“变化”这四个字,不能把“阻碍”理解为“阻止”,原磁通如果增加,感应电流的磁场只能阻碍它的增加,而不能阻止它的增加,而原磁通还是要增加的。
更不能感应电流的“磁场”阻碍“原磁通”,尤其不能把阻碍理解为感应电流的磁场和原磁道方向相反。
正确的理解应该是:通过感应电流的磁场方向和原磁通的方向的相同或相反,来达到“阻碍”原磁通的“变化”即减或增。
楞次定律所反映提这样一个物理过程:原磁通变化时( 原变),产生感应电流(I感),这是属于电磁感应的条件问题;感应电流一经产生就在其周围空间激发磁场( 感),这就是电流的磁效应问题;而且I感的方向就决定了感的方向(用安培右手螺旋定则判定); 感阻碍原的变化——这正是楞次定律所解决的问题。
第二节 楞次定律一、楞次定律: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。
1、楞次定律解决的是感应电流的方向问题。
2、它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场 (原 来就有的磁场)。
前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。
3、在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”的含义(1)“阻碍”不是“阻止”。
(2)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,“阻碍”不等于“反向”;①若原磁场磁通量增加----感应电流产生的磁场与原磁场方向相反②若原磁场磁通量减小----感应电流产生的磁场与原磁场方向相同③ 结论:増反减同例1、如图所示,通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd .则( )A.若线圈向右平动,其中感应电流方向是a →b →c →dB.若线圈竖直向下平动,无感应电流产生C.当线圈以ab 边为轴转动时,其中感应电流方向是a →b →c →dD.当线圈向导线靠近时,其中感应电流方向是a →b →c →d(3)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。
又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。
磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。
结论:来拒去留例2、如图所示,当条形磁铁突然向闭合铜环运动时,铜环里产生的感应电流的方向怎样?铜环运动情况怎样?二、右手定则对于部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。
这时,用右手定则更方便一些。
例3、如图所示,光滑金属导轨的一部分处在匀强磁场中,当导体棒AB 向右匀速运动切割磁感线时,判断AB 中感应电流方向。
三、楞次定律的应用:楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:① 确定原磁场方向;② 判定原磁场如何变化(增大还是减小);③ 确定感应电流的磁场方向(增反减同);④ 根据安培定则判定感应电流的方向。
高中物理楞次定律知识点总结高中物理中,楞次定律是非常重要的一个定律。
它在理解电磁学方面有着重要作用,在实际应用中也可以提供指导。
本文将对楞次定律的知识点进行总结,以帮助读者更好地理解和应用此定律。
一、楞次定律的基本概念楞次定律又称作法拉第电磁感应定律,是一个基本的电磁学定律。
它表明:当磁通量发生变化时,会在导体中产生感生电动势,这个电动势的方向会使感生电流的磁场阻碍这一磁通量变化。
楞次定律描述了电磁感应现象。
当磁场作用于导体时,会引起磁通量的变化,从而产生感生电动势。
这个电动势的大小取决于磁通量的变化率。
在导体中产生的感生电流会通过磁场产生反作用,在一定程度上阻碍磁通量的变化。
二、楞次定律的数学表达式楞次定律表明,在一个闭合线圈中,感生电动势的大小与变化率成正比,与线圈绕向和变化率之间的夹角成正比,即:ε = -dΦ / dt其中,ε为感生电动势,单位为伏特(V);Φ为磁通量,单位为韦伯(Wb);t为时间,单位为秒(s)。
这个负号表明,感生电动势的方向与磁通量变化方向相反。
三、楞次定律的应用楞次定律是电磁场理论的重要基础,广泛应用于电机、变压器、感应加热器等电磁设备的设计和研发中。
1. 电动机原理电动机的工作原理就是利用电磁感应现象。
当通电后,电流在线圈中流动,产生旋转磁场,从而对转子上的导体产生电磁感应作用,产生电动势,使转子受到电磁力的作用,从而转动。
利用楞次定律可以计算出产生的感生电动势的大小。
2. 变压器原理变压器是利用电磁感应原理来实现电压变换的设备。
当一定电压的交流电流通过线圈,会产生交变磁通,从而在另一个线圈中产生感生电动势,进而产生电流。
楞次定律可以用来计算这个感生电动势的大小。
3. 感应加热原理感应加热是利用电磁感应产生的感生电流来加热物体的原理。
当物体置于交变磁场中时,就会在物体中产生感生电流,导致物体内部的电阻发热,从而实现加热。
四、楞次定律的应用示例下面列举一些应用楞次定律的实例。
高中物理楞次定律
楞次定律(Lenz's Law)是一种物理定律,它规定了电流的方向与电磁感应的方向是相反的。
楞次定律由俄国物理学家迪米特里·楞次(Georg Simon Ohm)发现,他是第一位提出它的人,最初在1834年提出。
一、定义
楞次定律指由于电流在电磁感应场中产生磁力时,电流的变化所激发的磁感应产生的力会与原有磁感应方向相反。
也就是说,当正电流经过线圈时,它会产生正电磁感应,反之,负电流经过线圈时,它会产生负电磁感应。
二、物理原理
迪米特里·楞次定律物理原理的根源在于物理学家弗里德里希·爱因斯坦(Albert Einstein)于1905年提出的弗里德里希·爱因斯坦讯号方程(Einstein Equation)。
这个方程表明,磁场可以通过由电流产生的磁感应而引发,而电流的变化则会引发磁感应的变化,进而激发驱动电流的反向力。
三、运用
楞次定律在实际应用中有很多,主要有:
1. 电路中的电磁器件,如变压器、电机、磁力驱动机械装置、发电机以及转矩传动系统中都有用到楞次定律;
2. 抱紧器、磁回路中电磁选择装置,如磁控开关、开关磁铁、磁抱紧装置;
3. 放电灯等一些电器设备中也会用到楞次定律。
4. 根据楞次定律也可以计算出现象如变压比、转化系数、阻抗和阻抗因子等的数值。
5. 电磁技术,如无线电、电磁技术及电磁波法领域,也会用到楞次定律。
四、结论
从上面可以看出,楞次定律是一个物理定律,也是物理中非常重要的定律,影响着磁力的强度和方向,它广泛应用于物理和电子领域,可以计算出变压比、转换系数、抗抗差等的数值,是物理及电子学科不可缺少的一块重要组成部分。