《電磁感應(yīng)定律》知識(shí)清單

《電磁感應(yīng)定律》知識(shí)清單第七講電磁感應(yīng)定律知識(shí)清單一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1、發(fā)現(xiàn)歷程1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。這可是個(gè)超級(jí)重要的發(fā)現(xiàn)呢，就像打開了一扇通往新物理世界的大門。2、產(chǎn)生條件閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。這里要注意是“閉合電路”哦，如果電路不閉合，只會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而沒有感應(yīng)電流。比如說(shuō)，一個(gè)簡(jiǎn)單的閉合線圈在磁場(chǎng)里，如果有一部分開始切割磁感線，就像一把小刀在蛋糕上劃一道一樣，這時(shí)候電路里就有感應(yīng)電流啦。二、感應(yīng)電流方向的判定1、右手定則伸開右手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線從手心進(jìn)入，拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向。這就好比給感應(yīng)電流找了個(gè)小向?qū)?，只要按照這個(gè)規(guī)則，就能輕松判斷出它的方向啦。舉例：如果有一根導(dǎo)體棒在一個(gè)垂直紙面向里的磁場(chǎng)中向右運(yùn)動(dòng)，那么用右手定則，磁感線從手心穿入（因?yàn)榇艌?chǎng)垂直紙面向里），拇指指向右（導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向），這時(shí)候四指所指方向就是感應(yīng)電流方向啦。三、法拉第電磁感應(yīng)定律1、定律內(nèi)容電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比?？梢詫懗晒剑骸鏓＝n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Deltat}＄，這里的$E$就是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，＄n$是線圈匝數(shù)，＄＼Delta\Phi$是磁通量的變化量，＄＼Deltat$是時(shí)間變化量。這就像是在說(shuō)，磁通量變化得越快，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大，就像水龍頭開得越大，水流得就越快一樣。2、磁通量$＼Phi$定義：設(shè)在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為$B$，平面的面積為$S$，則穿過(guò)這個(gè)平面的磁通量$＼Phi＝BS$。如果磁場(chǎng)與平面不垂直，那就要乘以它們夾角的余弦值啦，也就是$＼Phi＝BS\cos\theta$。比如說(shuō)，一個(gè)面積為$2m^｛2}＄的平面放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為$3T$的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，而且平面和磁場(chǎng)垂直，那么磁通量就是$2\times3＝6Wb$（這里的$Wb$是磁通量的單位韋伯哦）。四、自感現(xiàn)象1、現(xiàn)象描述當(dāng)導(dǎo)體中的電流發(fā)生變化時(shí)，它自身會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)來(lái)阻礙電流的變化。這就像一個(gè)很固執(zhí)的家伙，你想改變電流，它偏不讓你輕易改變。2、自感電動(dòng)勢(shì)自感電動(dòng)勢(shì)的大小與電流的變化率有關(guān)，公式是$E＝L\frac{＼DeltaI}｛＼Deltat}＄，這里的$L$叫做自感系數(shù)，它跟線圈的大小、形狀、匝數(shù)還有是否有鐵芯等因素有關(guān)。比如一個(gè)匝數(shù)很多、有鐵芯的大線圈，它的自感系數(shù)就比較大，當(dāng)電流變化時(shí)，產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)也就比較大。五、互感現(xiàn)象1、現(xiàn)象解釋兩個(gè)相互靠近的線圈，當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí)，會(huì)在另一個(gè)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。這就像兩個(gè)好朋友，一個(gè)有變化，另一個(gè)也會(huì)受到影響。例如，變壓器就是利用互感現(xiàn)象來(lái)工作的。初級(jí)線圈中的電流變化時(shí)，會(huì)在次級(jí)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)電壓的變換。習(xí)題1、一個(gè)閉合線圈在磁場(chǎng)中，下列哪種情況會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流？（）A.線圈整體在磁場(chǎng)中平行于磁感線移動(dòng)B.線圈在磁場(chǎng)中靜止不動(dòng)C.線圈的一部分在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)D.以上情況都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流2、已知一閉合線圈的匝數(shù)$n＝10$，在$0.1s$內(nèi)磁通量從$2Wb$變?yōu)?3Wb$，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)$E$的值。3、有一個(gè)自感系數(shù)$L＝2H$的線圈，當(dāng)電流在$0.5s$內(nèi)從$1A$變?yōu)?3A$，求自感電動(dòng)勢(shì)$E$的值。答案1、C。因?yàn)楫a(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)線圈整體平行于磁感線移動(dòng)，沒有切割磁感線；B選項(xiàng)線圈靜止不動(dòng)也不會(huì)切割磁感線，只有C符合條件。2、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律$E＝n\frac{＼Delta\Phi}｛＼Deltat}＄，＄n＝10$，＄＼Delta\Phi=32＝1Wb$，＄＼Deltat＝0.1s$，則$E＝10\times\frac{1}｛0.1}＝100V$。3、根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)公式$E＝L\frac{＼DeltaI}｛＼