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电磁感应(Electromagnetic induction)又称磁电感应现象,是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。
1.闭合回路
2.穿过闭合电路的磁通量发生变化
(如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生)
右手定则简单展示了载流导线如何产生一个磁场。伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心(即手心正对磁场N极方向),大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。
左手定则则反映了带电粒子(载流导线)在磁场中的受力情况。伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指指向带电粒子运动(电流所指)方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。 本质是闭合电路中磁通量的变化。而闭合电路中由电磁感应现象产生的电流叫做感应电流。
电磁感应现象中的能量转化取决于电磁感应的成因: 如果是切割磁力线,这时,磁场并未减弱,所以磁场并没变化,但线圈却因割磁力线受到阻力,如果不补充机械能,线圈就会停下来,可见是机械能转化为电能.发电机就是...
这是高中选修物理知识。电磁铁的原理就是电磁感应现象。磁生电、电生磁:1、磁铁可以产生磁场,闭1合电路在磁场内可以产生电流2、导线中有电流,电流周围会生成磁场,而磁场又会对电流有力的作用(微观解释:带电...
电磁感应原理:只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路就有电流产生。 这种利用磁场产生电流的现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。 二 次 感 应:第一次被感应出的电流是变化的,所以尤其产生...
1831年8月,法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,线圈A接直流电源,线圈B接电流表。他发现,当线圈A的电路接通或断开的瞬间,线圈B中产生瞬时电流。法拉第发现,铁环并不是必须的。拿走铁环,再做这个实验,上述现象仍然发生,只是线圈B中的电流弱些。 为了透彻研究电磁感应现象,法拉第做 了许多实验。1831年11月24日,法拉第向皇家学会提交的一个报告中,把这种现象定名为"电磁感应现象",并概括了可以产生感应电流的五种类型:变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体。法拉第之所以能够取得这一卓越成就,是同他关于各种自然力的统一和转化的思想密切相关的。正是这种对于自然界各种现象普遍联系的坚强信念,支持着法拉第始终不渝地为从实验上证实磁向电的转化而探索不已。这一发现进一步揭示了电与磁的内在联系,为建立完整的电磁理论奠定了坚实的基础。
迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791年9月22日~1867年8月25日)英国物理学家、化学家,也是著名的自学成才的科学家。生于萨里郡纽因顿一个贫苦铁匠家庭,仅上过小学。1831年,他作出了关于电力场的关键性突破,永远改变了人类文明。迈克尔·法拉第是英国著名化学家戴维的学生和助手,他的发现奠定了电磁学的基础,是麦克斯韦的先导。1831年10月17日,法拉第首次发现电磁感应现象,在电磁学方面做出了伟大贡献。他被称为"电学之父"。
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系,对麦克斯韦电磁场理论的建立具有重大意义。电磁感应现象在电工技术、电子技术以及电磁测量等方面都有广泛的应用。
假设闭合电路是一个n匝的线圈,可表示为:式中n为线圈匝数,ΔΦ为磁通量变化量,单位Wb ,Δt为发生变化所用时间,单位为s,ε 为产生的感应电动势,单位为V
感应电动势计算
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLVsinA(切割磁感线运动)E=BLV中的v和L不可以和磁感线平行,但可以不和磁感线垂直,其中sinA为v或L与磁感线的夹角。 {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BLLω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
磁通量
磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(㎡)}
感应电动势
感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
自感电动势
自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,Δt:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
利用电磁感应现象可以制成发电机,实现机械能转化为电能。
生活中的电磁炉也正是电磁感应的应用
专题:电磁感应现象中有关电容器类问题及答案
. . 专题:电磁感应现象中有关电容器类问题 1、电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度,其原理可用来研制 新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图,图中直流电源电动势为 E,电容器 的电容为 C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为 L,电阻不计。炮 弹可视为一质量为 m、电阻为 R的金属棒 MN,垂直放在两导轨间处于静止状态, 并与导轨良好接触。首先开关 S接 1,使电容器完全充电。然后将 S接至 2,导 轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为 B的匀强磁场(图中未画出) ,MN 开始向右加速运动。当 MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时,回 路中电流为零,MN达到最大速度,之后离开导轨。 问: (1)磁场的方向; (2)MN刚开始运动时加速度 a的大小; (3)MN离开导轨后的最大速度 vm的大小。 试题分析:(1)根据通过 MN电流的方向,结合左手定则
磁生电是法拉第发现的。原理:闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,在导体上就会产生电流的现象叫电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。
导体的两端接在电流表的两个接线柱上,组成闭合电路,当导体在磁场中向左或向右运动,切割磁力线时,电流表的指针就发生偏转,表明电路中产生了电流.这样产生的电流叫感应电流。我们知道,穿过某一面积的磁力线条数,叫做穿过这个面积的磁通量。当导体向左或向右做切割磁力线的运动时,闭合电路所包围的面积发生变化,因而穿过这个面积的磁通量也发生了变化。导体中产生感应电流的原因,可以归结为穿过闭合电路的磁通量发生了变化。可见,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。这就是产生感应电流的条件。感应电流的方向:导体向左或向右运动时,电流表指针的偏转方向不同,这表明感应电流的方向跟导体运动的方向有关系。如果保持导体运动的方向不变,而把两个磁极对调过来,即改变磁力线的方向,可以看到,感应电流的方向也改变。可见,感应电流的方向跟导体运动的方向和磁力线的方向都有关系.感应电流的方向可以用右手定则来判定:伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁力线垂直穿入手心,大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。
电磁感应(Electromagnetic induction)又称磁电感应现象,是指闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动,导体中就会产生电流的现象。这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。
1.闭合回路
2.穿过闭合电路的磁通量发生变化(如果缺少一个条件,就不会有感应电流产生)
(1)右手定则
右手定则简单展示了载流导线如何产生一个磁场。伸开右手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把右手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心(即手心正对磁场N极方向),大拇指指向导体运动的方向,那么其余四个手指所指的方向就是感应电流的方向。
(2)左手定则
左手定则反映了带电粒子(载流导线)在磁场中的受力情况。伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指指向带电粒子运动(电流所指)方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。2100433B
法拉第在实验中发现,用伏打电池给一组线圈通电或断电的瞬间,另一组线圈中有电流产生。随后法拉第又发现磁铁与闭合线圈相对运动时,线圈中也有电流产生。经过大量实验研究,法拉第总结出产生感应电流的几种情况:变化的电流,变化的磁场,运动的磁铁,在磁场中运动的导体。这些实验大致可归纳为两种情况:一是闭合回路保持不动但周围的磁场发生变化;二是闭合回路和磁场间发生了相对运动。
因磁通量变化产生感应电动势的现象,闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。闭合线圈面积不变,改变磁场强度,磁通量也会改变,也会发生电磁感应现象。所以准确的定义如下: 因磁通量变化产生感应电动势的现象。
电动势的方向(公式中的负号)由楞次定律提供。楞次定律指出:感应电流的磁场要阻碍原磁通的变化(增反减同,来拒去留)。对于动生电动势也可用右手定则判断感应电流的方向,进而判断感应电动势的方向。“通过电路的磁通量”的意义会由下面的例子阐述。
传统上有两种改变通过电路的磁通量的方式。至于感应电动势时,改变的是自身的磁场,例如改变生成场的电流(就像变压器那样)。而至于动生电动势时,改变的是磁场中的整个或部份电路的运动,例如像在同极发电机中那样。