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法拉第电磁感应定律 自感

法拉第电磁感应定律 自感. 1. 在 中， E 的大小是由线圈的匝数及磁通量的变化率决定的，与 Φ 及 Δ Φ 之间无大小上的必然联系。. 2 ．公式 与 E=BLV sin θ 的比较. ① 研究对象不同：前者是一个回路（不一定闭合），后者是一段直导线（或等效成直导线）。 ②适用范围不同：前者具有普遍性，无论什么方式引起的 Φ 的变化都适用，后者只适用一部分导体做切割磁感线运动的情况。

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法拉第电磁感应定律 自感

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Presentation Transcript

  1. 法拉第电磁感应定律 自感

  2. 1.在 中，E的大小是由线圈的匝数及磁通量的变化率决定的，与Φ及ΔΦ之间无大小上的必然联系。 2．公式 与E=BLVsinθ的比较 ①研究对象不同：前者是一个回路（不一定闭合），后者是一段直导线（或等效成直导线）。 ②适用范围不同：前者具有普遍性，无论什么方式引起的Φ的变化都适用，后者只适用一部分导体做切割磁感线运动的情况。 ③条件不同：前者不一定是匀强磁场， E由决定与ΔΦ大小无必然联系；后者B、L、v之间应取两两互相垂直的分量，可采用投影的办法。 ④意义不同：前者求得是平均电动势；后者 v若是平均速度，则E为平均电动势；若v为瞬时速度，则E为瞬时电动势。

  3. 自感现象中，自感电动势总阻碍自身电流的变化，“阻碍”不是“阻止”。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 自感现象是电磁感应的特例．一般的电磁感应现象中变化的原磁场是外界提供的，而自感现象中是靠流过线圈自身变化的电流提供一个变化的磁场．它们同属电磁感应，所以自感现象遵循所有的电磁感应规律．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

  4. 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 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电路中就没有自感电流？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

  5. 公式的选用 （1）法拉第电磁感应定律 计算的电动势为平均值，用来计算通过导体横截面的电量 （2）公式E=BLv，可以计算感应电动势的瞬时值

  6. 如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为的圆形区域内部及外部，磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B。一半径为，电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合。当内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量____________

  7. 一个电阻为R的长方形线圈abcd沿着磁针所指的南北方向平放在北半球的一个水平桌面上，ab=L1，bc=L2，如图所示。现突然将线圈翻转1800，使ab与dc互换位置，用冲击电流计测得导线中流过的电量为Q1。然后维持ad边不动，将线圈绕ad边转动，使之突然竖直，这次测得导线中流过的电量为Q2，试求该处地磁场的磁感强度的大小

  8. 旋转切割产生的感应电动势 v ω o a a d ω B b c L2 L1 （1）转动轴与磁感线平行 （2）线圈的转动轴与磁感线垂直 从图示位置开始计时，则感应电动势的即时值为e=nBSωcosωt。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关（但是轴必须与B垂直）

  9. E Em O T 2T y b B ω a o x 如图所示，xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场，磁感应强度均为B，一个围成四分之一圆形的导体环oab，其圆心在原点o，半径为R，开始时在第一象限。从t=0起绕o点以角速度ω逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E随时间t而变的函数图象（以顺时针电动势为正） 感应电动势的最大值为Em=BR2ω，周期为T=2π/ω

  10. d c a b 电磁感应中的能量守恒 • 只要有感应电流产生，电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。这种综合是很重要的。要牢固树立起能量守恒的思想 如图所示，矩形线圈abcd质量为m，宽为d，在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场，磁场上、下边界水平，宽度也为d，线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动，那么在线圈穿越磁场的全过程，产生了多少电热？ Q =2mgd

  11. 自感现象的分析与应用 如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略不计，下列说法中正确的是（ ） A．合上开关S接通电路时，A2先亮A1后亮，最后一样亮 B．合上开关S接通电路时，A1和A2始终一样亮 C．断开开关S切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会熄灭 D．断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会才熄灭 A、D

  12. L a b R 如图所示，a、b灯分别标有“36V 40W”和“36V 25W”，闭合电键调节R，能使a、b都正常发光。断开电键后重做实验：电键闭合后看到的现象是什么？稳定后那只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？ 闭合瞬间，由于电感线圈对电流增大的阻碍作用，a将慢慢亮起来，b立即变亮。这时L的作用相当于一个大电阻；稳定后两灯都正常发光，a的功率大，较亮。这时L的作用相当于一只普通的电阻（就是该线圈的内阻）；断开瞬间，由于电感线圈对电流减小的阻碍作用，通过a的电流将逐渐减小，a渐渐变暗到熄灭，而abRL组成同一个闭合回路，所以b灯也将逐渐变暗到熄灭，而且开始还会闪亮一下（因为原来有Ia>Ib），并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反。这时L相当于一个电源

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