.磁通量Φ=bs{Φ:磁通量(b),b:勻強磁場的磁感應強度(t),s:正對面積(m)}計算公式△Φ=Φ1-Φ,△Φ=b△s=blv△t。
.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源内部的電流方向:由負極流向正極}。
4.自感電動勢e自=nΔΦ/Δt=lΔi/Δt{l:自感系數(h)(線圈l有鐵芯比無鐵芯時要大),Δi:變化電流,?t:所用時間,Δi/Δt:自感電流變化率(變化的快慢)}。
△特别注意Φ,△Φ,△Φ/△t無必然聯系,e與電阻無關e=n△Φ/△t。電動勢的單位是伏v,磁通量的單位是韋伯b,時間單位是秒s。
相關知識折疊
電磁感應部分涉及兩個方面的知識:
一是電磁感應現象的規律。電磁感應研究的是其他形式能轉化爲電能的特點和規律,其核心是法拉第電磁感應定律和楞次定律。
楞次定律表述爲:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。即要想獲得感應電流(電能)必須克服感應電流産生的安培力做功,需外界做功,将其他形式的能轉化爲電能。法拉第電磁感應定律是反映外界做功能力的,磁通量的變化率越大,感應電動勢越大,外界做功的能力也越大。
二是電路及力學知識。主要讨論電能在電路中傳輸、分配,并通過用電器轉化成其他形式能的特點規律。在實際應用中常常用到電路的三個規律(歐姆定律、電阻定律和焦耳定律)和力學中的牛頓定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理和能量守恒定律等概念。
三是右手定則。右手平展。使大拇指與其餘四指垂直,并且都跟手掌在一個平面内。把右手放入磁場中。若磁力線垂直進入手心(當磁感線爲直線時,相當于手心面向n極)。大拇指指向導線運動方向,則四指所指方向爲導線中感應電流的方向。
電磁學中,右手定則判斷的主要是與力無關的方向。爲了方便記憶,并與左手定則區分,可以記憶成:左力右電(即左手定則判斷力的方向,右手定則判斷電流的方向)。
感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源内部的電流方向:由負極流向正極}
重要實驗折疊
在一個空心紙筒上繞上一組和電流計聯接的導體線圈,當磁棒插進線圈的過程中,電流計的指針發生了偏轉,而在磁棒從線圈内抽出的過程中。電流計的指針則發生反方向的偏轉,磁棒插進或抽出線圈的速度越快,電流計偏轉的角度越大.但是當磁棒不動時,電流計的指針不會偏轉。
對于線圈來說,運動的磁棒意味着它周圍的磁場發生了變化,從而使線圈感生出電流.法拉第終于實現了他多年的夢想——用磁的運動産生電!奧斯特和法拉第的發現,深刻地揭示了一組極其美妙的物理對稱性:運動的電産生磁,運動的磁産生電。
不僅磁棒與線圈的相對運動可以使線圈出現感應電流,一個線圈中的電流發生了變化。也可以使另一個線圈出現感應電流。
将線圈通過開關k與電源連接起來,在開關k合上或斷開的過程中,線圈就會出現感應電流.如果将與線圈1連接的直流電源改成交變電源,即給線圈1提供交變電流。也引起線圈出現感應電流.這同樣是因爲,線圈1的電流變化導緻線圈周圍的磁場發生了變化。
相關定律折疊
電磁感應定律折疊
因磁通量變化産生感應電動勢的現象,閉合電路的一部分導體在磁場裏做切割磁感線的運動時。導體中就會産生電流,這種現象叫電磁感應。閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動。導體中就會産生電流。這種現象叫電磁感應現象。産生的電流稱爲感應電流。這是初中物理課本爲便于學生理解所定義的電磁感應現象,不能全面概括電磁感現象:閉合線圈面積不變。改變磁場強度,磁通量也會改變,也會發生電磁感應現象。所以準确的定義如下:因磁通量變化産生感應電動勢的現象。
法拉第定律折疊
有些物理學家注意到法拉第定律是一條描述兩種現象的方程式:由磁力在移動中的電線中産生的運動電動勢,及由磁場轉變而成的電力所産生的感應電動勢。就像理查德.費曼指出的那樣:
所以“通量定則”,指出電路中電動勢等于通過電路的磁通量變化率的,同樣适用于通量不變化的時候,這是因爲場有變化,或是因爲電路移動(或兩者皆是)……但是在我們對定則的解釋裏,我們用了兩個屬于完全不同個案的定律:“電路運動”的和“場變化”的。
我們不知道在物理學上還有其他地方,可以用到一條如此簡單且準确的通用原理,來明白及分析兩個不同的現象。
–理查德.p.費曼《費曼物理學講義》
格裏夫斯的書中也有類似陳述。
感應電流折疊
産生的條件
1.電路是閉合且通的。.穿過閉合電路的磁通量發生變化。
.電路的一部分在磁場中做切割磁感線運動(切割磁感線運動就是爲了保證閉合電路的磁通量發生改變)(如果缺少一個條件,就不會有感應電流産生).。
電磁感應現象中之所以強調閉合電路的“一部分導體”,是因爲當整個閉合電路切割磁感線時,左右兩邊産生的感應電流方向分别爲逆時針和順時針,對于整個電路來講電流抵消了。
電磁感應中的能量關系。
電磁感應是一個能量轉換過程,例如可以将重力勢能,動能等轉化爲電能,熱能等。
科技應用折疊
動圈式話筒的原理折疊
在劇場裏,爲了使觀衆能聽清演員的聲音,常常需要把聲音放大,放大聲音的裝置主要包括話筒,擴音器和揚聲器三部分。話筒是把聲音轉變爲電信号的裝置。圖是動圈式話筒構造原理圖,它是利用電磁感應現象制成的,當聲波使金屬膜片振動時,連接在膜片上的線圈(叫做音圈)随着一起振動,音圈在永久磁鐵的磁場裏振動,其中就産生感應電流(電信号),感應電流的大小和方向都變化,變化的振幅和頻率由聲波決定,這個信号電流經擴音器放大後傳給揚聲器,從揚聲器中就發出放大的聲音。(未完待續。。)(未完待續)