电磁感应知识总结

电磁感应知识总结

电磁感应

一、电磁感应现象

定义:在磁场中的导体产生感应电动势和感应电流的现象。

⑴奥斯特电流磁效应:电流能产生磁场。

⑵电磁感应现象:法拉第在电流磁效应的基础上,发现了电磁感应现象,证明了磁也能生电。

二、产生感应电动势的条件:

⑴电路为闭合的;

⑵穿过闭合回路的磁通量发生变化;

例1、 如图(甲)所示,竖直放置的长直导线ef中通有恒定电流,有一矩形线框abcd与

到现在同一平面内,下列情况有感应电流的是( )

e

f d c

A导线中电流变大

B线框向右平动 C 现况向下平动

D 线框以ab边为轴转动 E 线框以直导线ef为轴转动

三、楞次定律

⑴内容:感应电流的方向就是感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 “阻碍”:阻碍不是阻止,也不是反对,而是延缓原磁通的变化。

⑵楞次定律的实质:能量的转化和守恒;

⑶应用楞次定律判断感应电流的步骤:

① 确定原磁场方向;

② 明确闭合回路中磁通量的变化情况;

③ 应用楞次定律,确定感应电流磁场的方向;

④ 应用安培定则,确定感应电流方向;

1 光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行的放置在导轨上,当一条形磁铁竖直地从高处下落接近回路时( )

A P、Q将互相靠拢

B P、Q将互相远离

C 磁铁的加速度仍为重力加速度g

D 磁铁的加速度小于重力加速度g

2当磁铁运动时,流过电阻的电流是由A经R到B,则磁铁可能是( )

A 向下运动 B 向上运动

C 向左平移 D 以上都不对

a

b

四、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的综合使用

⑴阻碍原磁通量的变化,阻碍原磁场磁通量的变化,概括为“增反减同”;

⑵阻碍导体的相对运动;

⑶阻碍原电流的变化(自感现象);

3 如图所示,M、N是绕在同一环形铁芯上的两个线圈,现将单刀双掷开关S从a切换到b,在此过程中通过电阻Ro上的电流方向( )

A 由c到d

B 由d到c

C 先由c到d,后d到c

D 先d到c,后c到d

4通电的圆线圈放置在水平面上固定不动,OO1为过圆心的竖直方向轴线,一个水平放置的较小的圆线圈从通电线圈的正上方由静止开始下落,途中先后经过ⅠⅡ Ⅲ时的加速度分别为a1、a2、a3,则( )

A a1=a2=a3=g

B a1 ﹤g,a2=g,a3﹤g

C a1﹤g,a2=0,a3﹥g

D a1﹥g,a2=0,a3﹤g

5 通电螺线管与电源相连,与螺线管同一轴线上套有3个轻质闭合环,B在螺线管中央,A、C位置如图所示,当S闭合时( )

A A向左, C向右运动,B不动

B A向右,C向左运动,B不动

C A、B、C都向左运动

D A、B、C都向右运动

五、法拉第感应电动势定律

1感应电动势

⑴定义:在电磁感应现象中产生的电动势;

⑵产生感应电动势的两种情况:

① 导体在磁场中作切割磁感线运动;

② 磁场变化引起闭合回路中磁通量的变化而产生感应电动势;

2自感现象:由于导体自身电流变化而使导体自身产生的电磁感应现象;

① 自感现象产生的电动势叫自感电动势;

② L为自感系数,自感系数的大小与线圈的形状、长度、匝数有关;

③ 自感电动势的作用:阻碍导体自身电流的变化;

3自感现象的应用——日光灯原理

① 启动器原理:利用氖管的辉光放电,在开关闭合后,

形成闭合回路;

② 镇流器作用:产生瞬时高压、降压限流的作用;

1 、L为自感系数挺大的线圈,电路稳定后小灯泡正常发光,当断开电键S的瞬间会( ) A灯A立即熄灭

B 灯A慢慢熄灭

C灯A突然亮一下在慢慢熄灭

D灯A灯A突然亮一下在突然熄灭

2 如图所示,电路中D1和D2是两个相同的灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其阻值与R相同,在电键S接通和断开时,灯泡D1和D2亮暗的顺序为( )

A接通时D1先达最亮,断开时D1后灭

B接通时D2先达最亮,断开时D2后灭

C接通时D1先达最亮,断开时D1先灭

D接通时D2先达最亮,断开时D2先灭

2法拉第电磁感应定律

1、 Ⅰ匀强磁场中B与垂直于磁场方向的回路面积的乘积叫穿过这个面的磁通量,单位为韦

伯,符号位wb;

2、电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路磁通量的变化率成正比,E=__;当线圈为n匝时,E=__;

3、注意以下几点:

⑴区分磁通量 ,磁通量的变化量 ,磁通量的变化率 ;

⑵E=__算出的时间t内的平均电动势;

1下列说法中正确的是( )

A线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势就一定越大;

B线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势就一定越大;

C线圈处在场强越强的地方,线圈中产生的感应电动势就一定越大;

D线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势就越大;

ⅲ导体切割磁感线

⑴产生的电动势E=BLv,公式中B、L、v两两垂直;

⑵导体棒以端点为轴,在垂直于磁场的任意轴匀速转动产生的电动势E=__;

⑶当v为瞬时速度时,计算的是瞬时电动势,当v为平均速度时,计算的是平均电动势; 2如图所示,导线全为裸导线,半径为r的原导线处在垂直于原平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,现一根长度大于2r的直导线MN,一速率v在圆上自左端匀速滑到右端,滑动过程中,通过电阻R的电流的平均值为多少?

当MN从圆环左端滑到右端过程中,通过R的

电荷量为?MN通过圆环中心o时,通过R的

电流为?

3 有一面积为S=100cm﹡2的金属环,电阻为R=0.1欧姆,环中磁场变化规律如图,切磁场方向与环面垂直向里,在t1到t2时间内,环中感应电流的方向如何?通过金属环的电量为多少?

4如图所示,水平平行放置的导轨上联有电阻R,并处于垂直平面的匀强磁场中,今从静止起用力拉金属ab,若拉力恒定,经时间t1后ab速度变为v,加速度为a1,最终速度可达2v,若拉力的功率恒定,经时间t2后ab的速度也为v,加速度为a2,最终速度可达2v,求a1和a2的关系?


第二篇:电磁感应知识点总结


高中物理电磁感应知识点

1.★电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流.

(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0.(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势.产生感应电动势的那部分导体相当于电源.

(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流.

2.磁通量(1)定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS.如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb

求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数.任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正.反之,磁通量为负.所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和.

3.★楞次定律

(1楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便.

(2)对楞次定律的理解

①谁阻碍谁———感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量.

②阻碍什么———阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身.③如何阻碍———原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”.④阻碍的结果———阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少.

(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种: ①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感). ★★★★4.法拉第电磁感应定律

电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.表达式E=nΔΦ/Δt 当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ.当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv.(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt 计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势.E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势.

(2)公式的变形

①当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSΔB/Δt .

②如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势E=Nbδs/Δt .

5.自感现象

(1)自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象.(2)自感电动势:在

自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势.自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢,自感电动势方向总是阻碍电流的变化.

6.日光灯工作原理

(1)起动器的作用:利用动触片和静触片的接通与断开起一个自动开关的作用,起动的关键就在于断开的瞬间.

(2)镇流器的作用:日光灯点燃时,利用自感现象产生瞬时高压;日光灯正常发光时,利用自感现象,对灯管起到降压限流作用.

7.电磁感应中的电路问题

在电磁感应中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,将它们接上电容器,便可使电容器充电;将它们接上电阻等用电器,便可对用电器供电,在回路中形成电流.因此,电磁感应问题往往与电路问题联系在一起.解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法是:

(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. (2)画等效电路.

(3)运用全电路欧姆定律,串并联电路性质,电功率等公式联立求解.

8.电磁感应现象中的力学问题

(1)通过导体的感应电流在磁场中将受到安培力作用,电磁感应问题往往和力学问题联系在一起,基本方法是:①用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.②求回路中电流强度.

③分析研究导体受力情况(包含安培力,用左手定则确定其方向).④列动力学方程或平衡方程求解.

(2)电磁感应力学问题中,要抓好受力情况,运动情况的动态分析,导体受力运动产生感应电动势→感应电流→通电导体受安培力→合外力变化→加速度变化→速度变化→周而复始地循环,循环结束时,加速度等于零,导体达稳定运动状态,抓住a=0时,速度v达最大值的特点.

9.电磁感应中能量转化问题

导体切割磁感线或闭合回路中磁通量发生变化,在回路中产生感应电流,机械能或其他形式能量便转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,又可使电能转化为机械能或电阻的内能,因此,电磁感应过程总是伴随着能量转化,用能量转化观点研究电磁感应问题常是导体的稳定运动(匀速直线运动或匀速转动),对应的受力特点是合外力为零,能量转化过程常常是机械能转化为内能,解决这类问题的基本方法是:

(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向.

(2)画出等效电路,求出回路中电阻消耗电功率表达式.

(3)分析导体机械能的变化,用能量守恒关系得到机械功率的改变与回路中电功率的改变所满足的方程.

10.电磁感应中图像问题

电磁感应现象中图像问题的分析,要抓住磁通量的变化是否均匀,从而推知感应电动势(电流)大小是否恒定.用楞次定律判断出感应电动势(或电流)的方向,从而确定其正负,以及在坐标中的范围.

标签:

相关文章