《电磁感应基础知识归纳》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电磁感应基础知识归纳（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.感应电动势大小的计算公式(1) ：E= n碍(任何条件下均适用；辭为斜率，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AtAt示感应电动势或感应电流的大小)(2) ：E= nS ab (S为有磁感线穿过的面积，适用于S不变时；创为斜率，斜率的符号相同，表示感应电流的AtAt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=nBLV 土 nB L
2、V1 1 1 2 2 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= 士 BL 22用于导体一端固定以角速度s旋转切割磁感线，3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= NBSsin0 = NBSsin(用于从中性面开始计时，即线圈垂直于磁感线开始计时
3、)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(m2)为线圈的角速度，其单位必须用rad/s； 45o=齐rad； 5r/s(转/秒)=5x 2兀rad/s4s=2nf (f为交流电的频率)0为线圈和中性面的夹角(rad)；线圈处于中性面时，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;：e= NBScos P = NBS cos3t (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(m2)为线圈的角速度，其单位必须用rad/s； 300=託rad； 5r/s(
4、转/秒)=5x 2兀rad/s6s=2nf(f为交流电的频率)0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，=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 外外源的内阻)2：公式的推导：(1)：E = BLV (如右图)E= n A二n 人人“ =BL(d亠S) BLd 二 BL(dit) BLd 二 BLV Att 0t(2)：E=NBS sin0 (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
5、 V sin0 + BL V sin0ad adbc bcE=BL + L sin0 + BL 1 L sin0 ad 2 abbc 2 abE=十 B S sin0 + 十 B S sin0 22E=B S sin0当线圈有N匝时：E=NBS sin00 = 3 tE=NBS3sin3t 即 e=NBS3sin3t3.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) ： O=BS 使用条件：B和S垂直时，S为有磁感线穿过的面积(m2)(2) ：=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
6、把S投影到B的方向上，0BS(4) ： A二-，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t01800，此时磁通量为-6 wb,在这一过程中，A=12 wb而不是04：感应电动势E与A的大小、B的大小无关，E与B的变化快慢、A的变化快慢有关。例如：（1）：当磁感应强度B减小时，感应电动势E可能增加（当磁感应强度B减小的越来越快时）。如图（1）（2）：当磁感应强度B减小时，感应电动势E可能减小（当磁感应强度B减小的越来越慢时）。如图（2）（3）：当磁感应强度B减小时，感应电动势E可能不变（当磁感应强度B均匀减小时）。如图（3） 所以S闭合时通过电感线圈的电流大于
7、S断开时通过电感线圈的电流，当S断开的瞬间，电感线圈将产生感 应电流阻碍原电流的变化，此时通过L的电流也由E立即变为2E，L中的电流再从2E慢慢减为E，所以L将注意：（1）:感应电动势E的大小和B-1图像、-t图像的斜率有关，斜率越大，E就越大。 斜率的符号相同，表示感应电流的方向相同。（2）： 上图中的曲线L和直线a均表示磁场在减小，而不是在增大（因为负号表示方向） 5：电磁感应现象：磁产生电的现象，如：发电机发电，用电磁炉炒菜。通电导线周围有磁场，这不是电磁感应现象 6：.产生感应电动势的导体相当于电源：（1）：其内部的电流方向：由负 极流向正 极（即电流有低电势流向高电势）（2）:导体两
8、端的电压U不一定等于E，只有当电源的内阻为0或电流为0时，U=E（3）：金属导电的原因：电子在电场力的作用下发生定向运动，电子的运动方向和电流方向相反。7.自感现象：（1）：当通电螺线管中的电流发生变化时，螺线管中的磁通量就发生了变化，这样就产生了感应电动势（感应电 流）。感应电流就会阻碍原电流的变化。（2）：自感电动势自=nA/A t = LAI/A t L：自感系数（H）（线圈L有铁芯比无铁芯时要大），AI：变化电流,t：所用时间，AI/A t：自感电流变化率（变化的快慢） （了解即可）例：如右图：当s打开时，L、L2、L3的亮暗如何变化？解：（1）：当s闭合时（如右图）：L被短路不亮，通
9、过L的电流为E ；通过L的电流为E；1 2 R 3 R通过电感线圈的电流为2和E（2）：当s断开时（如右图），R = er =乞R； I = =； 总 2 R+R 3总 2 R 2 R3通过电感线圈的电流为通过 L2、L3 的电流为日闭合时却断开时11= -E3 总2 R3 R R 3 R R 3闪一下再恢复到原来的亮度；当S断开的瞬间，通过L的电流由E立即减为去丄立即将变暗；当S断开的瞬间，2 R2 R 2通过L的电流由0立即变为-E，L将立即变亮。32 R 3点评：确定变化前后通过电感线圈电流的大小是解题的关键 8：产生感应电流的条件是：电路处于闭合状态且电路中的磁通量有变化； 产生感应电
10、动势的条件是：电路中的磁通量有变化。9：补充公式：电量0= n碍（n为线圈匝数，适用于纯电阻电路）R总En如电量Q =11 =t #t = n -Ae-RR尺总总总10：感应电流方向的判定方法：（1）：当导线切割磁感线时用右手定则：伸开右手，大母子和四子垂直，让磁感线垂直穿过掌心，当大母子 的指向和导线的切割速度方向相同时，四个子的指向就为感应电流方向。（2）：当穿过回路的磁通量变化时用楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化.一般步骤：第一步：判定所研究回路内部的原磁场的方向 第二步：判定磁通量的变化情况 第三步：如果磁通量增加，感应电流产生的磁场方向和原磁场方向相反；如果
11、磁通量减小，感应电流 产生的磁场方向和原磁场方向相同“增反减同”第四步：用右手定则，根据（感应电流产生的） 磁场方向判定感应电流方向简单方法：右手握住环型导线或螺线管，当磁通量增加时，大拇指的指向和磁场方向相反（“壇反”，四个 子的指向就为电流方向。当磁通量减小时，大拇指的指向和磁场方向相同（“减.同”），四个子的指向就为电流方 向。11：楞次定律的推广含义：（以磁通量增加为例，当磁通量减小时，和下列结果相反，（1）:磁通量增加时（=BS ），感应电流产生的磁场方向和原磁场方向相反，即感应电流产生的磁 场B新将部分抵消原磁场B 原的增加，最终阻碍磁通量增加。新原（2）磁通量增加时（=BS ），
12、（在安培力的作用下）线圈的面积变小，阻碍磁通量增加。（可根据此 判定安培力的方向。）（3）磁通量增加时（=BS ），（在安培力的作用下）线圈将发生相对运动，朝有利于磁通量减小的方 向运动。（可根据此判定安培力的方向。）注意：磁通量还是要增加，但是增加的速度变慢了。12：功能关系方程：（1）：安培力做正功时，电能转化为其它形式的能；安培力做负功时，其它形式的能转化为电能。安培力做 功的大小等于电能的改变量，即：W=-AE= E- E、W =-AE卄匕或W = Q = 12 Rt （适用于纯电安培力 电能 初始机械能 末机械能 安培力 电能 安培力 热能阻电路）=UIt （适用于任何电路）当安培力
13、为变力时，可用它们来求安培力做的功（2）：重力做功的大小等于重力势能的改变量W = - AE；重力 重力势能（3）：电场力做功的大小等于电势能的改变量W = - AE；电场力 电势能（4）：弹簧弹力做功的大小等于弹性势能的改变量 W = - AE弹力弹性势能（5）：除系统内的重力和弹力以外的力做的功等于系统机械能的改变量W= AE除系统内的重力和弹力以外的力 机械能（6）：物体的所有力做的功之和等于物体动能的改变量 W 总= AEK13：感应电动势E和外电压U .（即路端电压）的区别：外（1）:当 I =0 时，U 二 E :总外（2）:当电源的内阻r=0时，U = E :外（3）:当I ”丰
14、0 ,电源的内阻r丰0时，U 丰E ,U E ；总外外（4）:产生感应电动势的导体（或线圈）相当于一个电源，因此导体（或线圈）两端的电压一般不等于感应电动 势。14:本章的解题要点:（1）:找出研究对象，进行受力分析，如果有变力，分析好力和速度的变化，抓住临界点，如a=0（F合=0）合时，速度最大；当v、a和力变小时，等于0或两物理量相等为临界点；当v、a和力变大时，两物理量 相等为临界点；列出动能定理、功能关系方程和临界点的方程即可。（2）:画出电路图（产生感应电动势的导体（或线圈）相当于一个电源，）抓住电流的流向，分清串联、并联 列出I =占 （适用于纯电阻电路）、E=U k +I r （适用于任何电路）、P厂UI、P =I2R等方程R+r夕卜总热例：如图4-84所示，金属环半径为a,总电阻为R,匀强磁场磁感应强度为B，垂直穿过环所在平面.电阻为共的导2体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时，杆的端电压为 C （注意电流的流向）A等效电路图r :AB ”15：等效的观点在本章中的应用：E*（1）:产生感应电动势的导体（或线圈）等效为为一个电源（2）：当两根导体切割磁感线时，可把它们等效为一个
