电磁感应基础知识点
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电磁感应·知识点精析
一、感应电流方向的判断
产生感应电流的现象称为电磁感应现象.实验总结出产生感应电流的条件为:
(1)电路为闭合电路;(2)回路中磁通量发生变化.
感应电流方向的判断一般有两种方法:
1.右手定则.
这种方法适于回路中一部分导体切割磁感线产生感应电流的情况.注意与左手定则的差别.
2.楞次定律.
楞次定律内容: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.
可见,楞次定律描述了感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场(原磁场)方向的关系.
当回路中磁通量增加时,感应电流磁场方向与“原磁场”方向相反;
当回路中磁通量减少时,感应电流磁场方向与“原磁场”方向相同.
楞次定律的实质反映了电磁感应现象中能量转化与守恒.
应用楞次定律判断感应电流的方向的步骤:
(1)明确“原磁场”方向;
(2)确定回路中ΔΦ的情况;
(3)应用楞次定律确定感应电流的磁场方向;
(4)应用安培定律确定感应电流方向.
ε=BLv描述导体切割磁感线运动产生的感应电动势大小与有关因素.计算时,要注意:磁感强度B、导线(体)长L、导体运动的速度v三者必须相互垂直.
当B和L一定时,ε=BLv用于计算即时感应电动势.
于求某一段时间(Δt)内的平均感应电动势.
当导体棒切割磁感线运动产生的感应电动势恒定时,也可应用
割磁感线的条数.
感应电动势是标量,但是,为了处理问题方便,我们可以将其规定一方向:电势升高的方向为感应电动势方向(内电路中感应电流的方向).这样判断感应电动势方向自然与感应电流方向的判断相同.
三、自感电动势的作用
自感现象是电磁感应现象中一种特殊情况:由于导体(自感线圈)中电流变化而引起的电磁感应现象.
自感现象中产生的感应电动势称自感电动势,其大小为
圈形状、长短、匝数、有无铁芯等)决定.
根据“楞次定律”不难得出自感电动势的作用:阻碍它(自感线圈)所在电路中的电流变化.即:若电路中电流增加,则自感电动势方向与电流方向相反;若电路中电流减少,则自感电动势方向与电流方向相同.
通电自感现象、断电自感现象等都是由于自感电动势的作用产生的.
四、通电导体在磁场中的运动
这里只研究导体初速度为零、在匀强磁场中运动情况.
从理论上可导出图12-1(甲)、(乙)两种情况,(光滑导轨)导体棒的运动性质相同:
初速度为零、加速度越来越小的加速直线运动,最后为匀速直线运动.
运动规律可由下列方程描述:
五、电磁感应现象中的能量转化情况
电磁感应现象实质是能量转化与守恒.
图12-1甲中能量转化情况为
WF=ΔEK+ΔE电
式中WF为拉力所做的功——等于消耗其它形式的能.这种情况相当于发电机中能量转化情况.
图12-1(乙)中能量转化情况为ΔE电=ΔEK+ΔE内
上式相当电动机中能量转化情况.
可见,处理物理问题时,如发生能量转化,则其中一种能量的减少必然等于另(或一些)一种能量的增加.应用这种能量的观点处理问题极为简单.