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电磁感应原理

文章出处:www.xsh18.com 人气:发表时间:2018-06-13 11:50

一、电磁感应现象
当穿过闭合回路的磁通量发生变化时,在闭合回路中产生感应电流的现象叫电磁感应现象.由可知有三种情况可以使闭合电路中产生感应电流:
1、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动,实际上此时闭合电路的面积发生变化,引起闭合回路中磁通量的变化;
电磁感应
2、闭合电路所在处磁场的磁感应强度发生变化,引起闭合回路中磁通量变化;
 
3、闭合电路垂直于磁感线的面积发生变化,引起闭合回路中的磁通量变化.
注意,若电路不闭合,则在电路两端产生感应电动势,而电路中没有感应电流.
 
二、法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比:电磁感应 ,这里注意区分磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率。
公式电磁感应计算出来的是在时间内的平均感应电动势,而瞬时感应电动势要取时的极限值.或用公式E=BLv来求。
三、楞次定律
1、内容:
感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化. 应用楞次定律实际上就是寻求电磁感应中的因果关系:因——穿过闭合电路的磁通量发生变化,果——产生感应电流,方法是由因求果.
 
2、解决问题的步骤:
①弄清原磁场的方向以及原磁场磁通量的变化;
②判断感应电流的磁场方向:当磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,当磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同;
③用安培定则判断出感应电流的方向.
 
3、阻碍意义的推广:
(1)阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.
(2)阻碍的是原磁场的变化,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.
(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.
(4)“阻碍”的具体应用为:研究磁场的关系时遵循“增反减同”原则;研究相互作用力的效果时遵循“来拒去留”原则.
(5)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.
 
4、电势高低的判断
①分清内外电路:产生感应电动势的那部分导体为内电路,其余部分为外电路.
②判定电势的高低:在内电路中,感应电流从电源的负极流向电源的正极;在外电路中,感应电流从电源的正极流向负极.
 
四、自感现象
自感现象是指当线圈自身电流发生变化时,在线圈中引起的电磁感应现象,当线圈中的电流增加时,自感电流的方向与原电流方向相反;当线圈中电流减小时,自感电流的方向与原电流的方向相同.自感电动势的大小与电流的变化率成正比.
自感系数L由线圈自身的性质决定,与线圈的长短、粗细、匝数、有无铁芯有关.
自感电动势仅仅是减缓了原电流的变化,不会阻止原电流的变化或逆转原电流的变化.原电流最终还是要增加到稳定值或减小到零.
自感现象只有在通过电路的电流发生变化时才会产生.在判断电路性质时,一般分析方法是:当流过线圈L的电流突然增大瞬间,我们可以把L看成一个阻值很大的电阻;当流经L的电流突然减小的瞬间,我们可以把L看作一个电源,它提供一个跟原电流同向的电流.
电磁感应
图2电路中,当S断开时,我们只看到A灯闪亮了一下后熄灭,那么S断开时图1电路中有没有自感电流?能否看到明显的自感现象,不仅仅取决于自感电动势的大小,还取决于电路的结构.在图2电路中,我们预先在电路设计时取线圈的阻值远小于灯A的阻值,使S断开前,并联电路中的电流IL>>IR ,S断开瞬间,虽然L中电流在减小,但这一电流全部流过A灯,仍比S断开前A灯的电流大得多,且延滞了一段时间,所以我们看到A灯闪亮一下后熄灭,对图1的电路,S断开瞬间也有自感电流,但它比断开前流过两灯的电流还小,就不会出现闪亮一下的现象.

此文关键字:电磁感应

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