一、電磁感應(yīng) 1.電磁感應(yīng) 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象 1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象 簡介:1820年,丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),人們開始研究其反向效應(yīng)。 1831年8月,英國物理學(xué)家M.發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并總結(jié)了電磁感應(yīng)定律,極大地推動(dòng)了電磁理論的發(fā)展。 電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn),不僅發(fā)現(xiàn)了磁生電的規(guī)律,更重要的是揭示了電與磁的聯(lián)系,奠定了電磁理論的基礎(chǔ)。 并為人類利用電能開辟了道路。 它成為電磁理論發(fā)展的第一個(gè)重要里程碑。 當(dāng)環(huán)路磁通量變化時(shí),環(huán)路中產(chǎn)生電流的現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)。 產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。 1834年,楞次提出了判斷感應(yīng)電流的方法法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象,指出:閉環(huán)中的感應(yīng)電流的方向總是引起它所激發(fā)的磁場,以阻止引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 感應(yīng)電流的作用總是與感應(yīng)電流的原因相反。 2、楞次定律 2、如何根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向:在回路中是增加還是減少; 根據(jù)楞次定律確定方向B; 根據(jù)右手定則確定方向I。 原因包括導(dǎo)致磁通量變化的電路相對運(yùn)動(dòng)或變形。 2、法拉第電磁感應(yīng)定律 2、法拉第電磁感應(yīng)定律 1、電源電動(dòng)勢 1、電源電動(dòng)勢 電源:將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的裝置。 電源內(nèi)部存在非靜電力,使正電荷從電源低電位的負(fù)極端子移動(dòng)到高電位的正極端子。
單位正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極的過程中,負(fù)載電源中的非靜電力所做的功。 定義:電源電動(dòng)勢定義為電源中正電荷dq從負(fù)極移動(dòng)到正極過程中非靜電力所做的功dA。 dqdA 外場對電荷dq的非靜電力為:電源電動(dòng)勢單位:伏特。 它描述了電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的能力。 在電源中,當(dāng)電荷dq從負(fù)極移動(dòng)到正極時(shí),非靜電力引起的dqdA電動(dòng)勢是一個(gè)標(biāo)量,但包含正值和負(fù)值。 從場的角度來看,非靜電力的作用可以看作是非靜電力場的作用,這個(gè)場稱為外場。 因?yàn)榇硗鈭龅膹?qiáng)度。 規(guī)定:電動(dòng)勢的正方向:自持極通過電源內(nèi)部指向正極。 注意電動(dòng)勢與電勢的區(qū)別: ?電動(dòng)勢與非靜電力做功有關(guān),完全取決于電源本身的性質(zhì),與外部電路無關(guān)。 ?電動(dòng)勢與靜電力的做功有關(guān)物理資源網(wǎng),其分布與外部電路的狀況有關(guān)。 2. 法拉第電磁感應(yīng)定律 2. 法拉第電磁感應(yīng)定律 當(dāng)回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí),回路中就會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)。 產(chǎn)生的電流稱為感應(yīng)電流。 回路中有電流,即回路中有電動(dòng)勢。 這種電動(dòng)勢是由磁通量變化引起的,因此稱為感應(yīng)電動(dòng)勢。 感應(yīng)電動(dòng)勢比感應(yīng)電流更能反映電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)。 寫成方程: 單位:伏特(1V=1Wb/s) 1、內(nèi)容:導(dǎo)體環(huán)路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與通過導(dǎo)體環(huán)路的磁通量的變化率成正比。 電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)該理解為:當(dāng)通過導(dǎo)體時(shí),回路中的磁通量發(fā)生變化,回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。
法拉第總結(jié)了感應(yīng)電動(dòng)勢與磁通量變化的關(guān)系,得出了法拉第電磁感應(yīng)定律。 負(fù)號(hào)表示感應(yīng)電動(dòng)勢始終與磁通量的變化相反,且與線圈L方向相同。 電動(dòng)勢方向:決定線圈的繞制方向。 如果有N匝線圈,它們相互串聯(lián),總電動(dòng)勢等于每匝線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢之和。 和。 如果每匝磁通量相同:dt與隨時(shí)間的變化率有關(guān)。 2、感應(yīng)電流和感應(yīng)電功率回路中的感應(yīng)電流I為:感應(yīng)電功率只與回路中磁通量的變化有關(guān),與磁通量變化的快慢無關(guān)。 因?yàn)楦袘?yīng)電流可以表示為: 1、選擇線圈的繞制方向,確定線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的正負(fù),并確定其方向。 3、應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律解題 11、放置一個(gè)矩形環(huán)路,如圖所示,環(huán)路以速度v向右水平移動(dòng)。求環(huán)路中的感應(yīng)電動(dòng)勢。解:建立一個(gè)坐標(biāo)系。 電流I產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為: 例2:長直螺線管繞有N匝線圈并載有電流。